La biosynthèse des acides gras

Résumé du document

Cours de métabolisme moléculaire, dispensé en L3 de Biochimie et Biologie moléculaire.

Extraits

[...] Bien que la structure de ce complexe diffère chez les Procaryotes et les Eucaryotes, les quatre étapes restent identiques : tout d'abord, la condensation d'acétyl‐ACP et de malonyl‐ACP pour former l'acétoacétyl‐ACP, qui sera dans un second temps réduit en présence de NADPH+H+, puis déshydraté, et enfin réduit à nouveau, pour former un nouvel acyl‐ACP élongé de deux carbones. Cette nouvelle molécule pourra poursuivre le cycle, et se voir additionné une nouvelle molécule de malonyl‐ACP. La biosynthèse des acides gras Butyryl‐ ACP Acétoacétyl‐ACP NADP+ 4 NADPH+H+ 2 NADPH+H+ NADP+ 3 Crotonyl‐ ACP D‐3‐hydroxybutyryl‐ ACP H2O Formation de malonyl‐CoA La formation de malonyl‐CoA à partir d'acétyl‐CoA est un processus irréversible, catalysé par l'acétyl‐CoA carboxylase. Le malonyl‐CoA est exclusivement engagé dans la synthèse d'acide gras. Sa synthèse engage donc obligatoirement la voie de biosynthèse des acides gras. [...]

[...] METABOLISME On peut diviser la réaction globale de la synthèse d'une molécule de palmitate à partir d'acétyl‐CoA en deux parties. D'abord, la formation de sept groupes molonyl‐ACP : 7 acétyl‐CoA + 7 CO2 + 7 ATP Æ 7 malonyl‐CoA + 7 ADP + 7 Pi Ensuite, les sept cycles de condensation/réduction : 1 acétyl‐CoA + 7 malonyl‐CoA + 14 NADPH + 14 1 palmitate + 7 CO2 + 8 CoA + 14 NADP+ + 6 H2O Huit CoA sont libérés : un provient de l'acétyl‐CoA de départ, et les sept autres proviennent des sept malonyl‐CoA servant à l'élongation. [...]

[...] C'est ici la biotine qui est fixé covalemment à un résidu lysinyl de la chaîne polypeptidique. Le mécanisme de carboxylation est classique : le groupement carboxyl dérivé de HCO3‐ est tout d'abord transféré sur la biotine par un mécanisme ATP‐dépendant, avant d'être additionné dans un second temps à une molécule d'acétyl‐ CoA, pour aboutir à la formation de malonyl‐CoA. L'Acyl Carrier Protein (ACP) L'ACP d'Escherichia coli est une petite protéine de 8860 Da, contenant un groupement prosthétique phosphopantéthéine, comme celui retrouvé dans le coenzyme‐A. [...]

[...] Comme toutes les voies de synthèse, celle de biosynthèse des acides gras est endergonique et réductive. Elle nécessite donc un apport énergétique sous forme d'ATP, et du pouvoir réducteur, ici sous forme de NADPH+H+. Nous nous limitons ici à l'étude de la biosynthèse des acides gras. Après la découverte faite par Lynen de l'oxydation des acides gras par élimination successive d'unités à deux atomes de carbones, les biochimistes ont imaginé que la biosynthèse suivait le même processus dans le sens inverse. Cependant, plusieurs éléments contredisaient cette théorie. [...]

[...] Mais il peut également subvenir une oxydation de ce malate, avec production de NADPH+H+, catalysée par l'enzyme malique. Le pyruvate alors formé peut regagner la mitochondrie grâce à un transporteur à pyruvate présent dans la membrane interne mitochondriale. Ainsi, ce sont huit molécules d'acétyl‐CoA qui sont nécessaires dans le cytosol pour assurer la formation de palmitate. Ces huit molécules, en quittant la mitochondrie, pourront participer indirectement à la formation de huit molécules de NADPH+H+. METABOLISME L'acide gras synthase (Fatty acid synthase = FAS) Chez les mammifères, ce complexe multienzymatique est composé de deux grandes sous‐ unités identiques, associées de manière symétrique. [...]