النبات
مواضيع عامة في علم النبات
الجذور - السيقان - الأوراق
النباتات الوعائية واللاوعائية
البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)
الطحالب
النباتات الطبية
الحيوان
مواضيع عامة في علم الحيوان
علم التشريح
التنوع الإحيائي
البايلوجيا الخلوية
الأحياء المجهرية
البكتيريا
الفطريات
الطفيليات
الفايروسات
علم الأمراض
الاورام
الامراض الوراثية
الامراض المناعية
الامراض المدارية
اضطرابات الدورة الدموية
مواضيع عامة في علم الامراض
الحشرات
التقانة الإحيائية
مواضيع عامة في التقانة الإحيائية
التقنية الحيوية المكروبية
التقنية الحيوية والميكروبات
الفعاليات الحيوية
وراثة الاحياء المجهرية
تصنيف الاحياء المجهرية
الاحياء المجهرية في الطبيعة
أيض الاجهاد
التقنية الحيوية والبيئة
التقنية الحيوية والطب
التقنية الحيوية والزراعة
التقنية الحيوية والصناعة
التقنية الحيوية والطاقة
البحار والطحالب الصغيرة
عزل البروتين
هندسة الجينات
التقنية الحياتية النانوية
مفاهيم التقنية الحيوية النانوية
التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها
تصنيع وتخليق المواد النانوية
تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية
الرقائق والمتحسسات الحيوية
المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا
اللقاحات
البيئة والتلوث
علم الأجنة
اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس
الاخصاب
التشطر
العصيبة وتشكل الجسيدات
تشكل اللواحق الجنينية
تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية
مقدمة لعلم الاجنة
الأحياء الجزيئي
مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
الغدد
مواضيع عامة في الغدد
الغدد الصم و هرموناتها
الجسم تحت السريري
الغدة النخامية
الغدة الكظرية
الغدة التناسلية
الغدة الدرقية والجار الدرقية
الغدة البنكرياسية
الغدة الصنوبرية
مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء
الخلية الحيوانية
الجهاز العصبي
أعضاء الحس
الجهاز العضلي
السوائل الجسمية
الجهاز الدوري والليمف
الجهاز التنفسي
الجهاز الهضمي
الجهاز البولي
المضادات الحيوية
مواضيع عامة في المضادات الحيوية
مضادات البكتيريا
مضادات الفطريات
مضادات الطفيليات
مضادات الفايروسات
علم الخلية
الوراثة
الأحياء العامة
المناعة
التحليلات المرضية
الكيمياء الحيوية
مواضيع متنوعة أخرى
الانزيمات
Short- & Long-Term Mechanisms Regulate Lipogenesis
المؤلف:
Peter J. Kennelly, Kathleen M. Botham, Owen P. McGuinness, Victor W. Rodwell, P. Anthony Weil
المصدر:
Harpers Illustrated Biochemistry
الجزء والصفحة:
32nd edition.p230-232
2025-07-16
55
Long-chain fatty acid synthesis is controlled in the short term by allosteric and covalent modification of enzymes and in the long term by changes in gene expression governing rates of synthesis of enzymes.
Acetyl-CoA Carboxylase Is the Most Important Enzyme in the Regulation of Lipogenesis
Acetyl-CoA carboxylase is an allosteric enzyme and is activated by citrate, which increases in concentration in the well-fed state and is an indicator of a plentiful supply of acetyl CoA. Citrate promotes the conversion of the enzyme from an inactive dimer (two subunits of the enzyme complex) to an active polymeric form, with a molecular mass of several million. Inactivation is promoted by phosphorylation of the enzyme and by long-chain acyl-CoA molecules, an example of negative feedback inhibition by a product of a reaction (Figure 1). Thus, if acyl-CoA accumulates because it is not esterified quickly enough or because of increased lipolysis or an influx of free fatty acids into the tissue, it will automatically reduce the rate of synthesis of new fatty acid. Acyl-CoA also inhibits the mitochondrial tricarboxylate transporter, thus preventing activation of the enzyme by egress of citrate from the mitochondria into the cytosol (see Figure 1).
Fig1. Regulation of acetyl-CoA carboxylase. Acetyl CoA carboxylase is activated by citrate, which promotes the conversion of the enzyme from an inactive dimer to an active polymeric form. Inactivation is promoted by phosphorylation of the enzyme and by long-chain acyl-CoA molecules such as palmitoyl-CoA. In addition, acyl-CoA inhibits the tricarboxylate transporter, which trans ports citrate out of mitochondria into the cytosol, thus decreasing the citrate concentration in the cytosol and favoring inactivation of the enzyme.
Acetyl-CoA carboxylase is also regulated by hormones such as glucagon, epinephrine, and insulin via changes in its phosphorylation state (details in Figure 2).
Fig2. Regulation of acetyl-CoA carboxylase by phosphorylation/dephosphorylation. The enzyme is inactivated by phosphorylation by AMP-activated protein kinase (AMPK), which in turn is phosphorylated and activated by AMP-activated protein kinase kinase (AMPKK). Glucagon and epinephrine increase cAMP, and thus activate this latter enzyme via cAMP-dependent protein kinase. The kinase kinase enzyme is also believed to be activated by acyl-CoA. Insulin activates acetyl-CoA carboxylase via dephosphorylation of AMPK.
Pyruvate Dehydrogenase Is Also Regulated by Acyl-CoA
Acyl-CoA causes an inhibition of pyruvate dehydrogenase, the enzyme which catalyzes the formation of acetyl-CoA from pyruvate to link glycolysis with the citric acid cycle, by inhibiting the ATP-ADP exchange transporter of the inner mitochondrial membrane. This leads to increased intramitochondrial (ATP)/(ADP) ratios and therefore to conversion of active to inactive pyruvate dehydrogenase, thus regulating the availability of acetyl-CoA for lipogenesis. Furthermore, oxidation of acyl CoA due to increased levels of free fatty acids may increase the ratios of (acetyl-CoA)/(CoA) and (NADH)/(NAD+) in mitochondria, which also inhibits pyruvate dehydrogenase.
Insulin Also Regulates Lipogenesis by Other Mechanisms
Insulin stimulates lipogenesis by several other mechanisms as well as by increasing acetyl-CoA carboxylase activity. It increases the transport of glucose into the cell (eg, in adipose tissue), increasing the availability of both pyruvate (and thus acetyl-CoA) for fatty acid synthesis and glycerol-3-phosphate for triacylglycerol synthesis via esterification of the newly formed fatty acids, and also converts the inactive form of pyruvate dehydrogenase to the active form in adipose tissue, although not in liver. Insulin also-by its ability to depress the level of intracellular cAMP-inhibits lipolysis in adipose tissue, reducing the concentration of plasma-free fatty acids and, therefore, long-chain acyl-CoA, which are inhibitors of lipogenesis.
The Fatty Acid Synthase Complex & Acetyl-CoA Carboxylase Are Adaptive Enzymes
These enzymes adapt to the body’s physiologic needs via changes in gene expression which lead to increases in the total amount of enzyme protein present in the fed state and decreases during intake of a high-fat diet and in conditions such as starvation, and diabetes mellitus. Insulin plays an important role, promoting gene expression and induction of enzyme biosynthesis, and glucagon (via cAMP) antagonizes this effect. Feeding fats containing polyunsaturated fatty acids coordinately regulates the inhibition of expression of key enzymes of glycolysis and lipogenesis. These mechanisms for longer-term regulation of lipogenesis take several days to become fully manifested and augment the direct and immediate effect of free fatty acids and hormones such as insulin and glucagon.
الاكثر قراءة في الكيمياء الحيوية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
