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Tutorial MenueFette und FettsäurenLerneinheit 1 von 3

Abbau und Aufbau von Fetten

Acyl-Malonyl-ACP-kondensierendes Enzym (β-Ketoacyl-ACP-Synthase I)

Funktion
Das Acyl-Malonyl-ACP1)-kondensierende Enzym (β-Ketoacyl-ACP-Synthase I) katalysiert unter Freisetzung von CO2 die Reaktion von Malonyl-ACP und Acetyl-ACP (Kondensation) zu Acetacetyl-ACP. In E. coli gibt es neben der β-Ketoacyl-ACP-Synthase I (E.C. 2.3.1.41) noch zwei weitere Enyzme: die β-Ketoacyl-ACP-Synthase II (E.C. 2.3.1.179) und die β-Ketoacyl-ACP-Synthase III (E.C. 2.3.1.180), die sich geringfügig im Hinblick auf die Reaktion und die bevorzugten Substrate unterscheiden. Während die β-Ketoacyl-ACP-Synthase I das Acetyl-ACP umsetzt, katalysiert die β-Ketoacyl-ACP-Synthase III die entsprechende Reaktion mit Acetyl-Conezym A als Substrat.
Struktur
Verknüpfung zur E. coli-Genom-Datenbank (ECDC): Derzeit kein Eintrag (Stand 2010) für die β-Ketoacyl-ACP-Synthasen I (molekulare Masse 66 kD) und II (molekulare Masse 77 kD). β-Ketoacyl-ACP-Synthase III: fabH (EC 2.3.1.180), ihre molekulare Masse beträgt 33,515 kD.
Regulation/Arbeitsweise
Bei dieser Kondensationsreaktion wird eine C4-Einheit aus einer C2-Einheit und C3-Einheit unter Bildung von CO2 gebildet. Das Reaktionsgleichgewicht von zwei miteinander reagierenden Acetyl-ACP-Molekülen ist sehr ungünstig. Die Decarboxylierung von Malonyl-ACP trägt zu einer starken Verminderung der freien Enthalpie bei (Zunahme der Entropie). Aus diesem Grund reagiert Acetyl-ACP mit Malonyl-ACP.
Mouse
Abb.1
3D-Struktur der β-Ketoacyl-ACP-Synthase I aus E. coli

Das Enzym besteht aus vier unterschiedlich dargestellten Ketten, die jeweils mit einer Dodecansäure H3C-(CH2)10-COOH assoziiert sind (dargestellt als blaue Kalottenmodelle; PDB-Code: 1EK4).

Enzymatische Reaktion der β-Ketoacyl-ACP-Synthase I
Acetyl-ACP + Malonyl-ACP ⇌ Acetacetyl-ACP + CO2 + ACP-SH
Enzymatische Reaktion der β-Ketoacyl-ACP-Synthase III
Acetyl-CoA + Malonyl-ACP ⇌ Acetacetyl-ACP + CO2 + CoA-SH

Vollständige Reaktion in Formeln

Abb.2
Reaktion der β-Ketoacyl-ACP-Synthase I

Beteiligte Cofaktoren

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