2.2 Біосинтез триацилгліцеролів

Вільні жирні кислоти присутні у тканинах і плазмі крові у невеликій кількості завдяки швидкій утилізації на шляхах утворення триацилгліцеролів (ТАГ) та фосфоліпідів.

Синтез триацилгліцеролів відбувається з гліцеролу і жирних кислот (головним чином пальмітинової, стеаринової та олеїнової). Синтез жирів найбільш інтенсивно відбувається у печінці та жировій тканині, особливо при споживанні їжі з великим вмістом вуглеводів.

Для біосинтезу триацилгліцеролів у печінці використо-вуються жирні кислоти, що заново синтезуються з ацетил-КоА, або надходять у складі хіломікронів крові. Для синтезу необ-хідні активні форми жирних кислот – ацил-КоА, які утворю-ються під дією ацил-КоА-синтетаз у реакції:

R-СООН+АТФ + КоАSН → R-СО-S-КоА+АМФ + ФФн

ацил-КоА-синтетаза

Для біосинтезу ТАГ у тканинах потрібна активна форма гліцеролу – гліцерол-3-фосфат, який утворюється за рахунок двох механізмів:

а) у тканинах з високою активністю фермента гліцеролкінази (нирки, печінка, стінка кишечника), гліцерол фосфоррилюється з участю АТФ:

Н₂С-ОН Н₂С-ОН

‌‌ │ Mg²⁺ │

НС-ОН + АТФ НС-ОН‌ + АДФ

‍│Гліцеролкіназа │

Н₂С-ОН Н₂С-ОРО₃Н₂

Гліцерол Гліцерол-3-фосфат

б) у тканинах з низькою активністю гліцеролкінази (жирова та м'язова тканини) гліцерол не використовується для синтезу гліцерол-3-фосфату. Останній утворюється з діоксиацетон-фосфату (ДАФ) – проміжного продукту гліколізу і глікогено-лізу. Активація гліколізу сприяє накопиченню ТАГ у жировій тканині. У випадку зниження вмісту глюкози у адипоцитах (голодування), утворюється незначна кількість гліцерол-3-фос-фату і жирні кислоти, які вивільнюються у процесі ліполізу, не

можуть бути використані на ресинтез ТАГ, вони виділяються у кров. Гліцерол-3-фосфат синтезується за участю цитозольної гліцерофосфатдегідрогенази:

СН₂-ОН СН₂-ОН

│ │

С=О + НАДН+Н⁺ СНОН + НАД⁺

│ Гліцеролфосфат- │

СН₂ОРО₃Н₂ дегідрогеназа СН₂ОРО₃Н₂

Діоксиацетонфосфат Гліцерол-3-фосфат

У печінці спостерігаються обидва шляхи утворення гліце-рол-3-фосфату - з ДАФ, тобто з вуглеводів, і з гліцеролу.

Гліцерол-3-фосфат послідовно ацилюється двома молекула-ми активної жирної кислоти з утворенням діацилгліцерол-3-фосфату (фосфатидної кислоти). Зазвичай у структуру ліпіду, що синтезується, включаються два різних залишки довголанцюгових жирних кислот. Реакції каталізують ферменти гліцеролфосфатацилтрансферази:

СН₂-ОН СН₂-О-СО-R₁

│ R₁-СО-S-КоА │

СНОН + СНО-СО-R₂ + 2НS-КоА

│R₂-СО-S-КоА Гліцеролфосфат- │

СН₂ОРО₃Н₂ ацилтрансфераза СН₂ОРО₃Н₂

Гліцерол-3-фосфат 1,2-диацилгліцерол-3-фосфат

(фосфатидна кислота)

Далі фосфатидна кислота гідролізується фосфатидат-фосфогідролазою (фосфатазою) до 1,2-диацилгліцеролу:

СН₂-О-СО-R₁ СН₂-О-СО-R₁

│ │

СН-О-СО-R₂ + Н₂О СНО-СО-R₂ + Рі

│ Фосфатидатфосфо- │

СН₂-О-РО₃Н₂ гідролаза СН₂ОН

Фосфатидна кислота 1,2-Диацилгліцерол

У наступній реакції 1,2-диацилгліцерол ацилюється третьою молекулою ацил-КоА за участю диацилгліцерол-ацилтранс-ферази з утворенням ТАГ:

СН₂-О-СО-R₁ СН₂-О-СО-R₁

│ │

СН-О-СО-R₂ + R₃-СО-S-КоА СН-О-СО-R₂ + НS-КоА

│Дигліцерид-ацил- │

СН₂-О-ОН трансфераза СН₂-О-СО-R₃

1,2-Диацилгліцерол Триацилгліцерол

Лише незначна кількість синтезованих ТАГ відкладається у печінці, основна їх частина переноситься до жирових депо й інших позапечінкових тканин за допомогою ліпопротеїнів дуже низької щільності (ЛПДНЩ), які утворюються в ендоплазматичному ретикулюмі печінки.

Синтез ТАГ відбувається також у стінці тонкої кишки з β-моногліцеридів, які у великій кількості надходять із порожнини кішківника після гідролізу ліпідів їжі.

Гліцерофосфатний, дигідроксиацетонфосфатний, β-моноглі-церидний (моноацилгліцероловий) шляхи білсинтезу ТАГ наведені на рис. 13.