Активация жирной кислоты

Свободные ЖК превращаются в тиоэфиры коэнзима А (НSCoA) – активированную, высокоэнергетическую форму. В процессе активации принимает участие ацил-СоА-синтетаза, использующая молекулу АТР для образования продукта реакции с макроэргической ацилтиоэфирной связью. Известно три типа ацил-СоА-синтатез, характеризующихся различной субстратной специфичностью. Одна из них проявляет высокую специфичность в отношении ацетата (двууглеродного соединения ‒ С₂), другая ‒ к жирным кислотам со средней длиной цепи (С₄-С₁₂), третья специфична к жирным кислотам с большой длиной цепи (С₁₄-С₂₂). Два последних фермента участвуют в катаболизме как насыщенных, так и ненасыщенных жирных кислот. У прокариот ацил-СоА-синтетазы являются отдельными ферментами, присоединенными к плазматической мембране. У эукариот эти ферменты находятся во внешней мембране митохондрий.

Активация жирной кислоты является двустадийным процессом. На первой стадии происходит взаимодействие жирной кислоты с молекулой АТР, при этом образуется промежуточный ациладенилатный комплекс.

Mg²⁺

RCH₂COO^- + ATP → RCH₂C О ~ AMP + PPi

Ациладенилат остается связанным с ферментом, а пирофосфат под действием неорганической пирофосфатазы расщепляется на две молекулы ортофосфата.

неорганическая

пирофосфатаза

Н₄Р₂О₇ + Н₂О → 2 Н₃РО₄

На второй стадии ациладенилатный комплекс взаимодействует с HSCoA, в результате образуется тиоэфир жирной кислоты, вторым продуктом реакции является АМР.

Mg²⁺

RCH₂CО ~ AMP + HSCoA → RCH₂CО ~SCoA + AMP

Суммарная реакция:

Mg²⁺

RCH₂COO^- + ATP + HSCoA + Н₂О → RCH₂CО ~SCoA + AMP + 2Pi + Н⁺

∆G ^0´= ‒15 кДж/моль (для двухстадийного процесса).

Дальнейшее расщепление СоА-производных жирных кислот осуществляется в матриксе митохондрий. Молекулы ацил-СоА способны проникать через внешнюю митохондриальную мембрану, но внутренняя мембрана является для них непреодолимым барьером. Существует специальный механизм, благодаря которому ацил-СоА преодолевают и внутреннюю митохондриальную мембрану.