Système de navette carnitine

Les acides gras flottant librement libérés du tissu adipeux dans le sang se lient à une molécule protéique porteuse appelée albumine sérique, qui transporte les acides gras dans le cytoplasme des cellules cibles telles que le cœur, le muscle squelettique et d'autres cellules tissulaires, où pour le carburant. Mais avant que les acides gras ne puissent être utilisés par les cellules cibles pour la production d'ATP et l'oxydation bêta, les acides gras avec des longueurs de chaîne de 14 carbones ou plus doivent être activés puis transportés dans la matrice mitochondriale de la cellule par trois réactions enzymatiques de des réactions de réactions de la cellule de réactions enzymatiques de carnitine fermont.La première réaction de la navette carnitine est un processus en deux étapes catalysé par une famille d'isozymes des acyl-CoA synthétases dans la membrane mitochondriale externe, qui facilitent l'activation de COA d'acide gras en formant des liaisons thioester entre les acides gras et les groupes de thiol et les groupes thiol à l'acide Formez l'acyl-CoA.Dans la première étape de la réaction, l'acyl-CoA synthétase catalyse le transfert d'un groupe d'adénosine monophosphate (AMP) d'une molécule d'ATP à un acide gras, produisant un intermédiaire acyl-adénylate gras et un groupe pyrophosphate (PPI). Le pyrophosphate a formé Par l'hydrolyse de deux liaisons à haute énergie dans l'ATP est immédiatement hydrolysée par la pyrophosphatase inorganique à deux molécules de Pi.Ce temps cette réaction est très exothermique, ce qui entraîne la réaction d'activation et le rend plus favorable. Le COA cytosolique attaque l'acyladénylate, déplaçant l'ampli pour former le thioester acyl-CoA. Dans la deuxième réaction, l'acyl-CoA se fixe transitoirement au groupe hydroxyle de la carnitine pour former une acylcarnitine gras.Les esters d'acylcarnitine gras formés se diffusent par la suite à travers l'espace intermembranaire et dans la matrice facilitée par la translocase carnitine-acylcarnitine (CACT) située sur la membrane mitochondriale interne. La matrice de l'espace intermembranaire.Dans la troisième et dernière réaction de la navette carnitine, le groupe acyle gras est transféré de l'acylcarnitine gras en COA, régénérant l'acyl-CoA gras et la carnitine libre. Cette réaction se produit dans la matrice mitochondriale et est catalysée par la carnitine acyltransforase 2 ( Également connu sous le nom de carnitine palmitoyltransférase 2, cpt2) situé sur la surface intérieure de la membrane intérieure mitochondriale. oxydation.

Régulation de l'oxydation des acides gras β

Le processus d'entrée médié par la carnitine est le facteur de limitation de la vitesse pour l'oxydation des acides gras et est un point de régulation important.

Réprimer

Lorsque le foie est fourni en glucose qui ne peut pas être oxydé ou stocké sous forme de glycogène, le foie commence à fabriquer activement des triglycérides de l'excès de glucose. L'acyltransférase 1, qui empêche l'accès des acides gras à la matrice mitochondriale pour l'oxydation bêta. Cette inhibition empêche la dégradation des acides gras pendant que la synthèse se produit.

Activer

L'activation de la navette de carnitine se produit en raison de la nécessité d'oxydation des acides gras nécessaires à la production d'énergie. Lors des contractions musculaires intenses ou du jeûne, les concentrations d'ATP diminuent et les concentrations d'AMP augmentent, conduisant à l'activation de la protéine kinase activée par AMP (AMPK). AMPK phosphoryle l'acétyl-CoA carboxylase, qui catalyse normalement la synthèse malonyl-CoA. Cette phosphorylation inhibe les concentrations de l'acétyl-CoA car En fin de compte, reconstituer l'offre d'ATP.

Facteurs de transcription

Le récepteur activé par les proliférateurs alpha (PPARα) est un récepteur nucléaire qui fonctionne comme un facteur de transcription. 1 et 2, et courts, moyens, longs et ultra-longs acyl-coa-coa déshydrogénase acyle et enzymes connexes.PPARα agit comme un facteur de transcription dans deux contextes; Comme décrit précédemment, lorsque la demande énergétique de catabolisme des graisses augmente, comme pendant le jeûne entre les repas ou lors de la famine prolongée. Entre autres choses, le décalage métabolique du cœur du fœtus au nouveau-né. peut à son tour activer les gènes nécessaires au métabolisme des acides gras à ce stade.

Défauts métaboliques de l'oxydation des acides gras

Plus de 20 défauts génétiques humains dans le transport ou l'oxydation des acides gras ont été identifiés. Dans de petits échantillons de sang par spectrométrie de masse en tandem.L'oxydation des oméga (oméga) des acides gras devient plus importante chez les mammifères lorsque l'oxydation bêta est défectueuse en raison de la mutation ou de la carence en carnitine. Le réticulum du foie et des reins, et c'est l'oxydation du carbone ω le carbone le plus éloigné du groupe carboxyle (par opposition à l'oxydation à l'extrémité carboxyle des acides gras se produit dans les mitochondries en sens inverse).