ACO、CPTI、CPTII、L-FABP-等脂代谢中关键酶的研究进展

脂肪酸
进入线粒 体
胞液
活化
脂酰辅 酶A
肉碱依赖的转运系统由肉碱酯酰转移酶CPT1、肉碱-乙酰肉碱 移位酶、肉碱酯酰转移酶CPT2组成, 定位于不同的线粒体亚结构。 在能量代谢中起重要作用的长链脂肪酸及其辅酶A只有通过该转运 系统才能进入线粒体基质进行β-氧化。
肉碱棕榈酰转移酶( CPT1)是脂肪酸氧化过程中的一种限速酶, 催化脂肪酸转运至线粒体基质进行β-氧化。
ACO参与氧化过程
ACO是脂肪酸在过氧化体中进行氧化的第一步，也是限速步骤。 酰基辅酶A氧化酶基因是过氧化体氧化增殖的标志。
β
（二） CPT1/CPT2
脂酰 CoA 向线粒体基质的转运是β-氧化的限速环节 ,其中起关 键作用的是肉碱脂酰转移酶 。
氧 化 的 限 速 环 节
脂肪酸的β-氧化，脂肪酸必须先在胞液中活化为脂酰辅酶A,然后才 能进入线粒体内进行β-氧化。
(CH3)3N+CH2CH CH2COOH
(CH3)3N+CH2CH CH2COOH
OH 肉碱
CPT-I
RCO-O 脂酰肉碱
脂代谢过程中的酶及作用位置
β – 氧化场所及关键酶
（一）ACO
ACO（脂酰辅酶A氧化酶）为脂肪酸β-氧化起始酶， 作用于脂肪酸β-氧化起始时的在过氧化体增殖物激活型受 体α中的第一步氧化反应，脂酰辅酶A氧化酶可促进脂肪酸 在过氧化小体中（PPAR α）的氧化，具有降低血清甘油三 酯的作用。
肉碱 脂酰肉碱
脂酰CoA SHCoA
酶Ⅰ ：肉毒碱脂酰转移酶Ⅰ （限速酶） 酶Ⅱ ：肉毒碱脂酰转移酶Ⅱ
CPT1活性的调节
在翻译后调控水平, CPT-I活性可被丙二酰CoA(MCoA) 别构调 节。脂肪酸的两种协同作用使脂肪酸会在尽可能多的CPT-I的帮助 下进入线粒体β-氧化 。
CPT1 CoA(MCoA)
CPT2 处 于 线 粒 体 内 及 对 M-CoA 的 不 敏 感 都 决 定 了 它 不 可 对 脂酰 CoA 的转运起调控作用 。而且CPT2比较稳定,
脂肪酸
CPT1
线粒体基 质
限速
在肉碱（carnitine）的协助下
胞液
膜间隙
线粒体
肉碱脂酰转移酶Ⅱ
脂酰CoA
肉碱
SHCoA
脂酰肉碱
肉碱脂酰转移酶Ⅰ
L-FABP 生理功能
L-FABP 与调节脂质代谢平衡的 重要基因 PPAR α 共同定位于小 鼠肝细胞的细胞核中。
L-FABP基因的表达与调控
血液脂肪酸 水平
激素( 特别 是类固醇激 素)
药物( 如过氧 化物增殖酶体 受体激动剂)
PPARα
相 互 调 控
L-FABP
表 达 上 调 促进脂肪酸 的合成以及 在细胞中的 转运
L/O/G/O
ACO、CPT1、CPT2、 L-FABP在脂肪代谢过程 中的调控作用及机理研究
此次读书报告整体思路：
脂质代谢
脂肪代谢 其他物质代谢
脂肪代谢
合成代谢 分解代谢
脂肪酸分解代 谢
β-氧化过程
三种酶的作用 机理
ACO（脂酰辅酶A氧化酶） CPT1（肉碱酯酰辅酶A转移酶1） CPT2（肉碱酯酰辅酶A转移酶2）
一种结合蛋白 作用机理
肝型脂肪酸结 合蛋白（LFABP)
脂质代谢：
脂肪酸代谢
β – 氧化过程示意图
脂酰CoA进入线粒体后，胞液中活化的脂酰CoA不能 直接透过线粒体内膜，必须与肉碱结合成脂酰肉碱才 能进入线粒体基质内。
反应由肉碱脂酰转移酶(CPT- I和CPT-ll)催化：
RCO-SCoA
CoA-SH
CPT1
活性改变
负相关
其他因素对CPT-1的影响：
BHBA
抑制
CPT-1
CPT-2
GLU
促进
NEFA
双重调控
INS
抑制Hale Waihona Puke Baidu
（三）L-FABP
L-FABP 在肝细胞和肠细胞中大量表达，并可结合多种配体，如饱 和脂肪酸和胆固醇。
将血浆中脂肪酸转运到细胞内转化为甘油三酯与磷脂，L-FABP 结 合脂肪酸并转运它们到线粒体及过氧化物酶体，在那里脂肪酸被 β-氧 化，并且参与细胞内的脂肪酸稳态。
转录
L-FABP对脂肪酸代 谢的调节
增加脂肪 酸在膜间 的扩散
改变细胞内与代谢 相关酶的活性
L-FABP
用脂 肪 酸 代 谢 及 在 肝 脏 细 胞 中 的 作
与PPARα 配基的长 链脂肪酸， 在细胞
内含量累积增高时， 直接激活PPARα，导 致 L-FABP基因表达
脂肪酸合成 明显减少 （小鼠）
L-FABP 可激活 PPAR 受体，进而导致LFABP 合成增加，两 者构成了正反馈调节 通路
L-FABP调节脂肪酸代谢的机制
改变细胞内氧化还 原电位
影响细胞 内信号转 导和基因