ACO、CPTI、CPTII、L-FABP 等脂代谢中关键酶的研究进展

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
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
药物( 如过氧 化物增殖酶体 受体激动剂)
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/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Leabharlann BaiduACO（脂酰辅酶A氧化酶）
一种结合蛋白 作用机理 肝型脂肪酸结 合蛋白（LFABP)
CPT1（肉碱酯酰辅酶A转移酶1）
CPT2（肉碱酯酰辅酶A转移酶2）
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 (CH3)3N CH2CH CH2COOH
+
CoA-SH (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
脂肪酸合成 明显减少 （小鼠）
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 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
用脂 肪 酸 代 谢 及 L-FABP
在 肝 脏 细 胞 中 的 作
脂酰CoA
肉碱 肉碱
脂酰CoA
SHCoA
脂酰肉碱 脂酰肉碱
SHCoA
肉碱脂酰转移酶Ⅰ
酶Ⅰ ：肉毒碱脂酰转移酶Ⅰ 酶Ⅱ ：肉毒碱脂酰转移酶Ⅱ
（限速酶）
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
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。
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 PPARα
激素( 特别 是类固醇激 素)
β 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。
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。
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。
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。
（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 。
下进入线粒体β-氧化 。
CPT1
CoA(MCoA)
CPT1
活性改变
负相关
其他因素对CPT-1的影响：
BHBA
抑制
GLU
促进
CPT-1
CPT-2
NEFA
双重调控
INS
抑制
（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
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。
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