Катаболизм ненасыщенных жирных кислот

Окисление ненасыщенных жирных кислот происходит с соблюдением всех закономерностей β-окисления, но через дополнительные стадии, природа которых зависит от положения и геометрии двойной связи (связей) в обычных ненасыщенных жирных кислотах. Рассмотрим в качестве примера β-окисление олеиновой кислоты (С_18:1, ∆⁹). Первые три цикла окисления приводят к образованию жирной кислоты с цис-∆³-конформацией двойной связи (рис.22.4).

Рис.22.4. β-окисление моноеновых жирных кислот

Чтобы смогла осуществиться следующая стадия ‒ гидратация с участием еноил-СоА-гидратазы, необходимо чтобы двойная связь в молекуле СоА-производного жирной кислоты переместилась из положения 3-4 в положение 2-3 и изменилась ее конфигурация из цис- в транс-. Это препятствие преодолевается с помощью дополнительного фермента цис,транс-изомеразы, катализирующей двойную изомеризацию ‒ изменяются и положение и геометрия двойной связи. После завершения изомеризации процесс β-окисления идет обычным путем.

При окислении линолевой кислоты (С_18:2; ∆^9,12) с двумя цис-двойными связями первые три цикла β-окисления приведут к образованию 12-углеродной кислоты с цис-двойными связями в положении 3 и 6. Это соединение не является субстратом ни для ацил-СоА-дегидрогеназы, ни для еноил-СоА-гидратазы в ходе β-окисления. В частности, как отмечено ранее, для гидратазы необходима транс-двойная связь между углеродными атомами 2 и 3. Кроме того, через следующие два цикла образуется ненасыщенная кислота с двойной связью в α,β-положении, но с цис-геометрией. В результате реакции гидратации данного соединения образуется D-изомер β-гидроксипродукта, который не может быть использован в качестве субстрата L-β-гидроксиацил-СоА-дегидрогеназой. Поэтому в случае окисления такой кислоты, как линолевая, необходимо участие не только цис-транс-изомеразы, но и второго дополнительного фермента ‒ эпимеразы, катализирующий D ↔ L превращение. После этого β-окисление проходит без помех. Такой метаболит служит субстратом еноил-гидратазы, превращающей транс-еноил-СоА в L-β-гидроксиацил-СоА.

Скорость окисления ненасыщенных жирных кислот выше, чем насыщенных жирных кислот.