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β-Oxidation

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Fettsäureoxidation
Untergeordnet
via Acyl-CoA-Dehydrogenase
via Acyl-CoA-Oxidase
Gene Ontology
QuickGO

Als β-Oxidation bezeichnet man den biochemischen Abbaumechanismus der Fettsäuren. Die Bezeichnung bezieht sich auf die am β-C-Atom der Fettsäure stattfindenden Oxidationen. Die β-Oxidation wurde früher auch als Fettsäurespirale bezeichnet.

Das Carnitin-Acyltransferase-System. Damit die an L-Carnitin (1) gebundene Fettsäure (Acylcarnitin, 2) vom Intermembranraum in die Mitochondrienmatrix gelangen kann, wird eine Translokase (der Carnitin-Acylcarnitin-Transporter, CACT) benötigt. Die Carnitin-Acyltransferase 1 (auch als Carnitin-Palmitoyltransferase 1, CPT1, bekannt) ist an der äußeren Mitochondrienmembran, die Carntin-Acyltransferase 2 (oder Carnitin-Palmitolytransferase 2, CPT2) an der inneren Mitochondrienmembran lokalisiert. Die Größenverhältnisse in der Abbildung sind nicht maßstabsgerecht.

Die β-Oxidation wurde schon 1904 von Franz Knoop in Freiburg entdeckt. Erst 50 Jahre später indes wurde der genaue Mechanismus dieses Stoffwechselweges aufgeklärt. Die β-Oxidation erfolgt bei tierischen Zellen größtenteils in den Mitochondrien, bei pflanzlichen Zellen in den Glyoxysomen.

An der β-Oxidation sind Proteine der folgenden Gene beteiligt: CPT1A, CPT1B, CPT1C, CPT2, HSD17B4, ECH1, HADHA, HADHB, ECHS1, EHHADH, ECI1, HADH, CROT.

Inhaltsverzeichnis

Bevor die eigentliche β-Oxidation beginnen kann, müssen die sonst sehr reaktionsträgen Fettsäuren zunächst im Zytosol "aktiviert" und anschließend vom Zytosol in die Matrix der Mitochondrien transportiert werden, wo die β-Oxidation stattfindet.

Aktivierung der Fettsäure

Ziel der Aktivierung ist die Bildung von Acyl-CoA durch Übertragung der Fettsäure auf Coenzym A. Hierbei entsteht eine energiereiche Thioesterbindung, die die weiteren Reaktionsschritte ermöglicht. Im ersten Schritt wird dazu ATP zu Pyrophosphat und AMP gespalten, das direkt zur Bildung von Acyl-AMP (auch: Acyl-Adenylat) genutzt wird. Parallel zur Spaltung des Pyrophosphats in einfaches Phosphat durch eine Pyrophosphatase kann die Fettsäure unter Abspaltung des AMP durch die frei werdende Energie mit Coenzym A verestert werden. Die so aktivierte Form der Fettsäure nennt man Acyl-CoA. Beide Reaktionen werden von einer Fettsäure-CoA-Ligase katalysiert.

Transport in die mitochondriale Matrix

Danach wird die Acylgruppe unter Abspaltung des Coenzym A durch das Enzym Carnitin-Acyltransferase I auf Carnitin übertragen und aktiv in die Matrix der Mitochondrien transportiert. Dieser Vorgang wird durch den Carnitin-Acylcarnitin-Transporter (CACT) katalysiert, der im Antiport Acyl-Carnitin in die mitochondriale Matrix hinein und gleichzeitig Carnitin heraus befördert. In der Matrix wird der Acylrest durch die Carnitin-Acyltransferase II von Carnitin abgelöst und zurück auf Coenzym A übertragen. Während die aktivierte Fettsäure nun dem Abbau zur Verfügung steht wird das Carnitin durch den CACT wieder ins Zytosol exportiert. Die Acyl-CoA-Aktivierung ist nicht reversibel: eine aktivierte Fettsäure wird abgebaut.

Je nach Art der Fettsäure (Anzahl der C-Atome, Lage und Konfiguration etwaiger Doppelbindungen) kann sich der Ablauf des Abbaus von dem der geradzahligen, gesättigten Fettsäuren unterscheiden, da gegebenenfalls zusätzliche Reaktionen notwendig sind, um geeignete Substrate für die Enzyme der β-Oxidation zu schaffen oder weil andere Reaktionsprodukte als Acetyl-CoA anfallen.

Abbau geradzahliger, gesättigter Fettsäuren

Der eigentliche Abbau kann in vier aufeinander folgende Schritte unterteilt werden:

FAD-abhängige Oxidation

Am Acyl-CoA wird durch das Enzym Acyl-CoA-Dehydrogenase zwischen Kohlenstoffatom 2 (Cα) und 3 (Cβ) eine trans-Doppelbindung geknüpft. Dies ist für ungesättigte Fettsäuren ungewöhnlich, die sonst meist in cis-Konfiguration vorliegen, jedoch notwendig, da das Enzym des nächsten Schrittes, die Enoyl-CoA-Hydratase, nur Fettsäuren in trans-Konfiguration erkennt. Bei diesem Vorgang wird außerdem ein FAD zu FADH2 reduziert.

Hydratisierung

Durch die Enoyl-CoA-Hydratase wird stereospezifisch Wasser an die neu entstandene Doppelbindung addiert, und zwar an das β-C-Atom. Es entsteht hierdurch L-3-Hydroxyacyl-CoA (auch: L-β-Hydroxyacyl-CoA).

NAD+-abhängige Oxidation

In der nächsten Reaktion wird die C3-Hydroxygruppe durch L-3-Hydroxyacyl-CoA-Dehydrogenase (auch: β-Hydroxyacyl-CoA-Dehydrogenase) zu einer Ketogruppe oxidiert. Cofaktor hierbei ist NAD+, das die entstehenden Elektronen aufnimmt und so zu NADH + H+ reduziert wird. Dieser Schritt ist der namensgebende für den gesamten Mechanismus. Ein Beispiel ist die Dehydrierung von 2-Hydroxystearat zu 2-Oxostearat durch die 2-Hydroxyfettsäure-Dehydrogenase.

Thiolyse

Unter Aufnahme eines Coenzym A spaltet das Enzym 3-Keto-Thiolase Acetyl-CoA (aktivierte Essigsäure) ab, und ein um zwei Kohlenstoffatome verkürztes Fettsäuremolekül (in Form von Acyl-CoA) bleibt zurück, das wieder dem ersten Schritt zugeführt werden kann.
Diese Reaktionsabfolge wiederholt sich so lange, bis zum Schluss zwei Acetyl-CoA übrigbleiben.

Abbau ungeradzahliger Fettsäuren

Der Abbau dieser Fettsäuren unterscheidet sich von dem der geradzahligen dadurch, dass zum Schluss nicht Acetyl-CoA, sondern Propionyl-CoA übrig bleibt. Dieses wird nun in mehreren Schritten zu Succinyl-CoA, einem Metaboliten des Citrat-Zyklus, umgebaut.

Dazu wird das Propionyl-CoA zunächst unter Spaltung eines ATP am α-C-Atom carboxyliert. Katalysiert wird diese Reaktion durch die Propionyl-CoA-Carboxylase, die als Cofaktor Biotin (Vitamin B7) enthält. Es entsteht (S)-Methylmalonyl-CoA, das im nächsten Schritt durch die Methylmalonyl-CoA-Racemase in (R)-Methylmalonyl-CoA umgewandelt wird. Zuletzt wird die Carboxygruppe durch die Methylmalonyl-CoA-Mutase, Vitamin-B12-abhängig, vom α-C-Atom auf das Kohlenstoffatom der Methylgruppe übertragen, wodurch Succinyl-CoA gebildet wird, das dem Citrat-Zyklus zugeführt werden kann.

Abbau ungesättigter Fettsäuren

Da die meisten Doppelbindungen der natürlich vorkommenden ungesättigten Fettsäuren eine cis-Konfiguration aufweisen, die Enzyme der β-Oxidation aber nur Substrate in trans-Konfiguration akzeptieren, müssen diese zunächst durch spezifische Isomerasen umgewandelt werden. Ein weiteres Problem stellen direkt aufeinander folgende Doppelbindungen (-CH=CH-CH=CH-) dar. Diese müssen so reduziert werden, dass nur noch eine Doppelbindung (-CH2-CH=CH-CH2-) bestehen bleibt, um von den Enzymen erkannt zu werden.

Das bei der β-Oxidation gebildete Acetyl-CoA kann entweder im Citrat-Zyklus weiter abgebaut, oder zur Synthese von Ketokörpern genutzt werden. Im Falle des Abbaus entstehen pro Runde der β-Oxidation ein FADH2 und ein NADH + H+, die über die Atmungskette 1,5 bzw. 2,5 ATP liefern. Jedes Acetyl-CoA, das über den Citrat-Zyklus abgebaut wird, ermöglicht zusätzlich die Synthese von 10 ATP. So können beim vollständigen Abbau eines Moleküls Palmitinsäure beispielsweise 106 Moleküle ATP gebildet werden: Palmitinsäure enthält 16 Kohlenstoffatome und wird daher zu insgesamt acht Acetyl-CoA abgebaut, wobei je sieben Moleküle FADH2 und NADH + H+ gebildet werden, da der Zyklus sieben Mal durchlaufen wird. Da zur Aktivierung der Fettsäure im Cytosol jedoch ein ATP unter Hydrolyse von zwei energiereichen Verbindungen zu AMP gespalten wurde, ergibt sich netto: 7 × 4 + 8 × 10 - 2 = 106 ATP. Im Vergleich dazu entstehen beim vollständigen Abbau von einem Molekül Glucose nur 32 Moleküle ATP.

Fettsäuren werden nicht nur in den Mitochondrien abgebaut. Bei Pflanzen und Hefen erfolgt beispielsweise der Abbau von Fettsäuren ausschließlich in den Glyoxysomen bzw. Peroxisomen. Beim Menschen werden sehr langkettige Fettsäuren (mindestens 22-C-Atome) zunächst in den Peroxisomen zu kürzerkettigen Produkten abgebaut. Auch längerkettige, seltene Fettsäuren (26 bis 28 Kohlenstoffatome mit mehreren Doppelbindungen) werden durch Peroxisomen von Gehirnzellen metabolisiert. Diese verkürzten Fettsäuren können dann durch die mitochondriale β-Oxidation wie oben beschrieben metabolisiert werden.

Für den Transport langkettiger Fettsäuren in das Peroxisom des Menschen wird statt Carnitin das ALD-Protein genutzt. Falls dieses einen Defekt trägt, führt dies zur Ausprägung einer Krankheit, der X-Adrenoleukodystrophie.

Der Abbau der Fettsäuren in Peroxisomen hat gewisse Besonderheiten: So oxidiert das erste Enzym die durch Coenzym A-aktivierte Fettsäure direkt mittels Sauerstoff. Dabei entsteht ein trans2-Enoyl-CoA und Wasserstoffperoxid (H2O2). Diese Reaktion wird von einer Acyl-CoA-Oxidase (EC 1.3.3.6) katalysiert und umgeht das Übertragen der Elektronen auf FAD (vgl. oben). H2O2 wird durch eine Katalase zu Sauerstoff und Wasser disproportioniert. Außerdem sind die Aktivitäten der beiden folgenden Enzyme (Enoyl-CoA-Hydratase; L-3-Hydroxyacyl-CoA-Dehydrogenase) in einem multifunktionalen Enzym vereinigt. Schließlich spaltet die peroxisomale Thiolase nicht Fettsäuren, deren Kettenlänge kürzer als acht C-Atome ist.

Die Umkehrung der β-Oxidation findet in der Natur nicht statt, obwohl es keinen grundsätzlichen Hinderungsgrund gibt. Diese Umkehrung wäre sogar effizienter als die normale Fettsäuresynthese und könnte, in den geeigneten Mikroorganismen realisiert, Biokraftstoffe und Rohstoffe effizient produzieren. Im Modellorganismus E. coli gelang dies 2011 der Rice-Universität in Houston und stellt ein Beispiel für erfolgreiches Bioengineering dar. Dazu mussten 1. Teilwege für kürzere und längere Ketten dereguliert und zusammengesetzt werden; 2. die konkurrierende Glucosefermentation ausgeschaltet werden; 3. terminierende Enzyme für die gewünschten Produkte (Acyl-CoA-Reductase, Aldehyd-/Alkoholdehydrogenase, Thioesterase) eingefügt/überexprimiert werden und 4. initiierende Enzyme (Thiolasen) für die gewünschten Edukte hinzugefügt werden.

  1. uniprot.org
  2. Donald Voet, Judith G. Voet: Biochemistry. 3. Auflage. Wiley & Sons, 2004, ISBN 0-471-19350-X, S. 927.
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β-Oxidation
oxidation, chemische, reaktionskette, stoffwechselprozess, fettsäureabbaus, sprache, beobachten, bearbeiten, übergeordnetfettsäureoxidationuntergeordnetvia, acyl, dehydrogenase, acyl, oxidasegene, ontologyquickgo, bezeichnet, biochemischen, abbaumechanismus, f. b Oxidation chemische Reaktionskette Stoffwechselprozess des Fettsaureabbaus Sprache Beobachten Bearbeiten UbergeordnetFettsaureoxidationUntergeordnetvia Acyl CoA Dehydrogenase via Acyl CoA OxidaseGene OntologyQuickGO Als b Oxidation bezeichnet man den biochemischen Abbaumechanismus der Fettsauren Die Bezeichnung bezieht sich auf die am b C Atom der Fettsaure stattfindenden Oxidationen Die b Oxidation wurde fruher auch als Fettsaurespirale bezeichnet Das Carnitin Acyltransferase System Damit die an L Carnitin 1 gebundene Fettsaure Acylcarnitin 2 vom Intermembranraum in die Mitochondrienmatrix gelangen kann wird eine Translokase der Carnitin Acylcarnitin Transporter CACT benotigt Die Carnitin Acyltransferase 1 auch als Carnitin Palmitoyltransferase 1 CPT1 bekannt ist an der ausseren Mitochondrienmembran die Carntin Acyltransferase 2 oder Carnitin Palmitolytransferase 2 CPT2 an der inneren Mitochondrienmembran lokalisiert Die Grossenverhaltnisse in der Abbildung sind nicht massstabsgerecht Die b Oxidation wurde schon 1904 von Franz Knoop in Freiburg entdeckt Erst 50 Jahre spater indes wurde der genaue Mechanismus dieses Stoffwechselweges aufgeklart Die b Oxidation erfolgt bei tierischen Zellen grosstenteils in den Mitochondrien bei pflanzlichen Zellen in den Glyoxysomen An der b Oxidation sind Proteine der folgenden Gene beteiligt CPT1A CPT1B CPT1C CPT2 HSD17B4 ECH1 HADHA HADHB ECHS1 EHHADH ECI1 HADH CROT 1 Inhaltsverzeichnis 1 Vorbereitung 1 1 Aktivierung der Fettsaure 1 2 Transport in die mitochondriale Matrix 2 Eigentliche b Oxidation 2 1 Abbau geradzahliger gesattigter Fettsauren 2 1 1 FAD abhangige Oxidation 2 1 2 Hydratisierung 2 1 3 NAD abhangige Oxidation 2 1 4 Thiolyse 2 2 Abbau ungeradzahliger Fettsauren 2 3 Abbau ungesattigter Fettsauren 3 Energieausbeute 4 b Oxidation in anderen Organellen 5 Umgekehrte b Oxidation 6 Einzelnachweise 7 Literatur 8 Siehe auch 9 WeblinksVorbereitung BearbeitenBevor die eigentliche b Oxidation beginnen kann mussen die sonst sehr reaktionstragen Fettsauren zunachst im Zytosol aktiviert und anschliessend vom Zytosol in die Matrix der Mitochondrien transportiert werden wo die b Oxidation stattfindet Aktivierung der Fettsaure Bearbeiten Ziel der Aktivierung ist die Bildung von Acyl CoA durch Ubertragung der Fettsaure auf Coenzym A Hierbei entsteht eine energiereiche Thioesterbindung die die weiteren Reaktionsschritte ermoglicht Im ersten Schritt wird dazu ATP zu Pyrophosphat und AMP gespalten das direkt zur Bildung von Acyl AMP auch Acyl Adenylat genutzt wird Parallel zur Spaltung des Pyrophosphats in einfaches Phosphat durch eine Pyrophosphatase kann die Fettsaure unter Abspaltung des AMP durch die frei werdende Energie mit Coenzym A verestert werden Die so aktivierte Form der Fettsaure nennt man Acyl CoA Beide Reaktionen werden von einer Fettsaure CoA Ligase katalysiert Transport in die mitochondriale Matrix Bearbeiten Danach wird die Acylgruppe unter Abspaltung des Coenzym A durch das Enzym Carnitin Acyltransferase I auf Carnitin ubertragen und aktiv in die Matrix der Mitochondrien transportiert Dieser Vorgang wird durch den Carnitin Acylcarnitin Transporter CACT katalysiert der im Antiport Acyl Carnitin in die mitochondriale Matrix hinein und gleichzeitig Carnitin heraus befordert In der Matrix wird der Acylrest durch die Carnitin Acyltransferase II von Carnitin abgelost und zuruck auf Coenzym A ubertragen Wahrend die aktivierte Fettsaure nun dem Abbau zur Verfugung steht wird das Carnitin durch den CACT wieder ins Zytosol exportiert Die Acyl CoA Aktivierung ist nicht reversibel eine aktivierte Fettsaure wird abgebaut Eigentliche b Oxidation BearbeitenJe nach Art der Fettsaure Anzahl der C Atome Lage und Konfiguration etwaiger Doppelbindungen kann sich der Ablauf des Abbaus von dem der geradzahligen gesattigten Fettsauren unterscheiden da gegebenenfalls zusatzliche Reaktionen notwendig sind um geeignete Substrate fur die Enzyme der b Oxidation zu schaffen oder weil andere Reaktionsprodukte als Acetyl CoA anfallen Abbau geradzahliger gesattigter Fettsauren Bearbeiten Der eigentliche Abbau kann in vier aufeinander folgende Schritte unterteilt werden FAD abhangige Oxidation Bearbeiten Am Acyl CoA wird durch das Enzym Acyl CoA Dehydrogenase zwischen Kohlenstoffatom 2 Ca und 3 Cb eine trans Doppelbindung geknupft Dies ist fur ungesattigte Fettsauren ungewohnlich die sonst meist in cis Konfiguration vorliegen jedoch notwendig da das Enzym des nachsten Schrittes die Enoyl CoA Hydratase nur Fettsauren in trans Konfiguration erkennt Bei diesem Vorgang wird ausserdem ein FAD zu FADH2 reduziert Hydratisierung Bearbeiten Durch die Enoyl CoA Hydratase wird stereospezifisch Wasser an die neu entstandene Doppelbindung addiert und zwar an das b C Atom Es entsteht hierdurch L 3 Hydroxyacyl CoA auch L b Hydroxyacyl CoA NAD abhangige Oxidation Bearbeiten In der nachsten Reaktion wird die C3 Hydroxygruppe durch L 3 Hydroxyacyl CoA Dehydrogenase auch b Hydroxyacyl CoA Dehydrogenase zu einer Ketogruppe oxidiert Cofaktor hierbei ist NAD das die entstehenden Elektronen aufnimmt und so zu NADH H reduziert wird Dieser Schritt ist der namensgebende fur den gesamten Mechanismus Ein Beispiel ist die Dehydrierung von 2 Hydroxystearat zu 2 Oxostearat durch die 2 Hydroxyfettsaure Dehydrogenase Thiolyse Bearbeiten Unter Aufnahme eines Coenzym A spaltet das Enzym 3 Keto Thiolase Acetyl CoA aktivierte Essigsaure ab und ein um zwei Kohlenstoffatome verkurztes Fettsauremolekul in Form von Acyl CoA bleibt zuruck das wieder dem ersten Schritt zugefuhrt werden kann Diese Reaktionsabfolge wiederholt sich so lange bis zum Schluss zwei Acetyl CoA ubrigbleiben Abbau ungeradzahliger Fettsauren Bearbeiten Der Abbau dieser Fettsauren unterscheidet sich von dem der geradzahligen dadurch dass zum Schluss nicht Acetyl CoA sondern Propionyl CoA ubrig bleibt Dieses wird nun in mehreren Schritten zu Succinyl CoA einem Metaboliten des Citrat Zyklus umgebaut Dazu wird das Propionyl CoA zunachst unter Spaltung eines ATP am a C Atom carboxyliert Katalysiert wird diese Reaktion durch die Propionyl CoA Carboxylase die als Cofaktor Biotin Vitamin B7 enthalt Es entsteht S Methylmalonyl CoA das im nachsten Schritt durch die Methylmalonyl CoA Racemase in R Methylmalonyl CoA umgewandelt wird Zuletzt wird die Carboxygruppe durch die Methylmalonyl CoA Mutase Vitamin B12 abhangig vom a C Atom auf das Kohlenstoffatom der Methylgruppe ubertragen wodurch Succinyl CoA gebildet wird das dem Citrat Zyklus zugefuhrt werden kann Abbau ungesattigter Fettsauren Bearbeiten Da die meisten Doppelbindungen der naturlich vorkommenden ungesattigten Fettsauren eine cis Konfiguration aufweisen die Enzyme der b Oxidation aber nur Substrate in trans Konfiguration akzeptieren mussen diese zunachst durch spezifische Isomerasen umgewandelt werden Ein weiteres Problem stellen direkt aufeinander folgende Doppelbindungen CH CH CH CH dar Diese mussen so reduziert werden dass nur noch eine Doppelbindung CH2 CH CH CH2 bestehen bleibt um von den Enzymen erkannt zu werden Energieausbeute BearbeitenDas bei der b Oxidation gebildete Acetyl CoA kann entweder im Citrat Zyklus weiter abgebaut oder zur Synthese von Ketokorpern genutzt werden Im Falle des Abbaus entstehen pro Runde der b Oxidation ein FADH2 und ein NADH H die uber die Atmungskette 1 5 bzw 2 5 ATP liefern Jedes Acetyl CoA das uber den Citrat Zyklus abgebaut wird ermoglicht zusatzlich die Synthese von 10 ATP So konnen beim vollstandigen Abbau eines Molekuls Palmitinsaure beispielsweise 106 Molekule ATP gebildet werden Palmitinsaure enthalt 16 Kohlenstoffatome und wird daher zu insgesamt acht Acetyl CoA abgebaut wobei je sieben Molekule FADH2 und NADH H gebildet werden da der Zyklus sieben Mal durchlaufen wird Da zur Aktivierung der Fettsaure im Cytosol jedoch ein ATP unter Hydrolyse von zwei energiereichen Verbindungen zu AMP gespalten wurde ergibt sich netto 7 4 8 10 2 106 ATP Im Vergleich dazu entstehen beim vollstandigen Abbau von einem Molekul Glucose nur 32 Molekule ATP b Oxidation in anderen Organellen BearbeitenFettsauren werden nicht nur in den Mitochondrien abgebaut Bei Pflanzen und Hefen erfolgt beispielsweise der Abbau von Fettsauren ausschliesslich in den Glyoxysomen bzw Peroxisomen 2 Beim Menschen werden sehr langkettige Fettsauren mindestens 22 C Atome zunachst in den Peroxisomen zu kurzerkettigen Produkten abgebaut Auch langerkettige seltene Fettsauren 26 bis 28 Kohlenstoffatome mit mehreren Doppelbindungen werden durch Peroxisomen von Gehirnzellen metabolisiert 3 Diese verkurzten Fettsauren konnen dann durch die mitochondriale b Oxidation wie oben beschrieben metabolisiert werden Fur den Transport langkettiger Fettsauren in das Peroxisom des Menschen wird statt Carnitin das ALD Protein genutzt Falls dieses einen Defekt tragt fuhrt dies zur Auspragung einer Krankheit der X Adrenoleukodystrophie 4 5 Der Abbau der Fettsauren in Peroxisomen hat gewisse Besonderheiten 2 So oxidiert das erste Enzym die durch Coenzym A aktivierte Fettsaure direkt mittels Sauerstoff Dabei entsteht ein trans D2 Enoyl CoA und Wasserstoffperoxid H2O2 Diese Reaktion wird von einer Acyl CoA Oxidase EC 1 3 3 6 katalysiert und umgeht das Ubertragen der Elektronen auf FAD vgl oben H2O2 wird durch eine Katalase zu Sauerstoff und Wasser disproportioniert Ausserdem sind die Aktivitaten der beiden folgenden Enzyme Enoyl CoA Hydratase L 3 Hydroxyacyl CoA Dehydrogenase in einem multifunktionalen Enzym vereinigt Schliesslich spaltet die peroxisomale Thiolase nicht Fettsauren deren Kettenlange kurzer als acht C Atome ist Umgekehrte b Oxidation BearbeitenDie Umkehrung der b Oxidation findet in der Natur nicht statt obwohl es keinen grundsatzlichen Hinderungsgrund gibt Diese Umkehrung ware sogar effizienter als die normale Fettsauresynthese und konnte in den geeigneten Mikroorganismen realisiert Biokraftstoffe und Rohstoffe effizient produzieren Im Modellorganismus E coli gelang dies 2011 der Rice Universitat in Houston und stellt ein Beispiel fur erfolgreiches Bioengineering dar Dazu mussten 1 Teilwege fur kurzere und langere Ketten dereguliert und zusammengesetzt werden 2 die konkurrierende Glucosefermentation ausgeschaltet werden 3 terminierende Enzyme fur die gewunschten Produkte Acyl CoA Reductase Aldehyd Alkoholdehydrogenase Thioesterase eingefugt uberexprimiert werden und 4 initiierende Enzyme Thiolasen fur die gewunschten Edukte hinzugefugt werden 6 Einzelnachweise Bearbeiten uniprot org a b Donald Voet Judith G Voet Biochemistry 3 Auflage Wiley amp Sons 2004 ISBN 0 471 19350 X S 927 Geoffrey Zubay Biochemie 4 Auflage Mcgraw Hill Professional 1999 ISBN 3 89028 701 8 S 488 S Kemp R J Wanders X linked adrenoleukodystrophy very long chain fatty acid metabolism ABC half transporters and the complicated route to treatment In Mol Genet Metab 90 3 2007 S 268 276 PMID 17092750 doi 10 1016 j ymgme 2006 10 001 H W Moser u a X linked adrenoleukodystrophy In Nat Clin Pract Neurol 3 3 2007 S 140 151 PMID 17342190 doi 10 1038 ncpneuro0421 C Dellomonaco J M Clomburg u a Engineered reversal of the b oxidation cycle for the synthesis of fuels and chemicals In Nature Band 476 Nummer 7360 August 2011 S 355 359 doi 10 1038 nature10333 PMID 21832992 Literatur BearbeitenJeremy M Berg John L Tymoczko Lubert Stryer Biochemie 6 Auflage Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg 2007 ISBN 978 3 8274 1800 5 H Robert Horton Laurence A Moran K Gray Scrimgeour Marc D Perry J David Rawn Carsten Biele Ubersetzer Biochemie 4 aktualisierte Auflage Pearson Studium 2008 ISBN 978 3 8273 7312 0 S 667ff Joachim Rassow Karin Hause Roland Netzker Rainer Deutzmann Duale Reihe Biochemie 1 Auflage Thieme 2006 ISBN 3 13 125351 7 Siehe auch Bearbeitena Oxidation w Oxidation b Oxidationsdefekt Fettsauresynthese LipolyseWeblinks BearbeitenPedro Silva The chemical logic behind fatty acid metabolism engl Abgerufen von https de wikipedia org w index php title B Oxidation amp oldid 213039412, wikipedia, wiki, deutsches

deutschland

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