Омега-окисление

Омега-окисле́ние (ω-окисление, англ. omega oxidation) — один из механизмов деградации жирных кислот (наряду с β-окислением и альфа-окислением). Этот путь имеется у растений[1] и некоторых животных (например, позвоночных) и заключается в окислении жирных кислот с ω-атома углерода (то есть самого последнего атома в углеводородной жирнокислотной цепи). Ферменты этого пути у позвоночных локализованы в эндоплазматическом ретикулуме (ЭПР) клеток печени и почек (в отличие от ферментов β-окисления, находящихся в митохондриях). Омега-окислению предпочтительнее подвергаются жирные кислоты с 10—12 углеродными атомами[2].

Реакции

В нижеследующей таблице описываются последовательно протекающие реакции, составляющие процесс ω-окисления.

п/п
Тип реакции
Фермент
Описание
Реакция
1. ГидроксилированиеОксидаза смешанной функцииВ первой реакции на ω-атоме углерода появляется гидроксильная группа. Кислород для этой группы берётся из молекулярного кислорода (О2) в ходе сложной реакции, в которой задействованы цитохром Р450 и NADPH как донор электронов[2].
2. ОкислениеАлкогольдегидрогеназаГидроксильная группа на ω-атоме окисляется до альдегидной с участием NAD+[2].
3. ОкислениеАльдегиддегидрогеназаАльдегидная группа окисляется до карбоксильной, в результате чего образуется жирная кислота с карбоксильной группой на каждом конце[2].

После этих трёх реакций каждый из концов может соединиться с коферментом А (СоА), и молекула может поступить в митохондрию и подвергнуться β-окислению. В ходе каждого прохождения β-окисления жирная кислота с двумя концами превращается в дикарбоновую кислоту (например, сукцинат) и адипиновую кислоту[2].

У животных жирные кислоты иногда гидроксилируются как по терминальному углеродному атому (ω), так и по соседнему с ним (ω-2 или ω2). У растений возможно также гидроксилирование по позициям ω2, ω3 и ω4[1].

Значение

У млекопитающих в норме ω-окисление имеет второстепенное значение, а большая часть жирных кислот разрушается по пути β-окисления. Впрочем, у человека 3,6-диметилоктаноевая кислота и другие разветвлённые жирные кислоты разрушаются преимущественно через ω-окисление. Однако когда путь β-окисления дефектен (например, из-за мутации или недостатка карнитина), значение ω-окисления увеличивается[2]. ω-окисление также «служит спасением» при дефектном α-окислении (например, у больных синдромом Рефсума)[3]. Кроме того, в ходе неполного β-окисления из митохондрий высвобождаются небольшие количества 3(β)-гидроксижирных кислот, которые подвергаются ω-окислению и превращаются в 3-гидроксидикарбоновые кислоты, которые могут быть выведены из организма с мочой[1]. Наконец, ω-окисление служит эффективным способом элиминирования токсичного повышенного уровня свободных жирных кислот, наблюдающегося при некоторых физиологических состояниях (диабет, голод, алкоголизм)[4].

Примечания
  1. Metzler, 2003, p. 943.
  2. Nelson, Cox, 2008, p. 664.
  3. Wanders R. J., Komen J., Kemp S. Fatty acid omega-oxidation as a rescue pathway for fatty acid oxidation disorders in humans. (англ.) // The FEBS journal. — 2011. — Vol. 278, no. 2. — P. 182—194. — doi:10.1111/j.1742-4658.2010.07947.x. — PMID 21156023.
  4. Lipolysis and the Oxidation of Fatty Acids: Omega-oxidation. The Medical Biochemistry Page.

Литература

Ссылки

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.