الأكسدة ألفا

الأكسدة ألفا ( α-oxidation ) هي عملية يتم من خلالها تكسير بعض الأحماض الدهنية عن طريق إزالة ذرة كربون واحدة من الطرف الكربوكسيلي. تُطبق هذه العملية عادةً على الأحماض الدهنية المقاومة للأكسدة بيتا (β-oxidation) ، وهي العملية الأخرى لتكسير الأحماض الدهنية. في البشر، تُستخدم الأكسدة ألفا في:
- في البيروكسيسومات، يتم تكسير حمض الفيتانيك الغذائي ، الذي لا يخضع للأكسدة بيتا بسبب فرعه بيتا-ميثيل، إلى حمض البريستانيك . يمكن لحمض البريستانيك بعد ذلك أن يكتسب مرافق الإنزيم أ (CoA) ويخضع لاحقًا للأكسدة بيتا، مما ينتج عنه بروبيونيل-CoA .
- في الشبكة الإندوبلازمية لتفكيك الفيتوسفينجوزين ، الذي لا يمكن أن يخضع للأكسدة بيتا بسبب مجموعة الهيدروكسيل 4 الخاصة به، إلى حمض البنتاديكانويك ، والذي يمكن بعد ذلك أن يخضع للأكسدة بيتا بعد الحصول على CoA.
المسار
حمض الفيتانيك
يُعتقد أن عملية الأكسدة ألفا لحمض الفيتانيك تحدث بالكامل داخل البيروكسيسومات .
- يرتبط حمض الفيتانيك أولاً بـ CoA لتكوين فيتانويل-CoA .
- يتم أكسدة فيتانويل-CoA بواسطة فيتانويل-CoA ديوكسيجيناز ( PHYH )، في عملية تستخدم Fe 2+ و O 2 ، لإنتاج 2-هيدروكسي فيتانويل-CoA.
- يتم شطر 2-هيدروكسي فيتانويل-CoA بواسطة 2-هيدروكسي فيتانويل-CoA لياز (على وجه التحديد HACL1 ) في تفاعل يعتمد على TPP لتكوين بريستانال وفورميل-CoA (الذي بدوره يتحلل لاحقًا إلى فورمات وفي النهاية CO2 ) .
- يتم أكسدة البريستانال بواسطة نازعة هيدروجين الألدهيد (وتحديدًا ALDH3A2 ) لتكوين حمض البريستانيك .
(يتم إطلاق بروبيونيل-CoA نتيجة لأكسدة بيتا عندما يتم استبدال ذرة الكربون بيتا)
فيتوسفينجوزين
يمكن أن تحدث عملية الأكسدة ألفا للفيتوسفينجوزين ومكونات السفينجوليبيد الأخرى بالكامل في الشبكة الإندوبلازمية (ER)، حيث توجد جميع مكونات المسار الرئيسي في الشبكة الإندوبلازمية. [ 1 ]
- يتم فسفرة الفيتوسفينجوزين (PHS) إلى PHS 1-فوسفات بواسطة كيناز SPH. ويتم تحفيز هذه العملية بشكل رئيسي بواسطة SPHK2 .
- يتم تحويل PHS-1P إلى 2-هيدروكسي بالميتال (2-OH C16:0-CHO) بواسطة SGPL1 .
- يتم تحويل 2-OH C16:0-CHO إلى 2-هيدروكسي بالميتات (2-OH C16:0-COOH) بواسطة ALDH3A2 .
- يتم تحويل 2-OH C16:0-COOH إلى 2-هيدروكسي بالميتيل-CoA (2-OH C16:0-CoA) بواسطة أحد إنزيمات أسيل-CoA سينثيتاز ذات السلسلة الطويلة (ACSs).
- يتم تحويل 2-OH C16:0-CoA إلى بنتاديكانوال (C15:0-CHO) بواسطة HACL2 ، والذي يعتمد أيضًا على TPP ( يمكن لـ HACL1 التعويض إذا تم تعطيل HACL2 ).
- يتم تحويل C15:0-CHO إلى حمض البنتاديكانويك (C15:0-COOH) بواسطة ALDH3A2 .
- يتم تحويل C15:0-COOH إلى بنتاديكانويل-CoA بواسطة أحد إنزيمات ACS طويلة السلسلة.
نقص
يؤدي نقص الإنزيم في أكسدة ألفا لحمض الفيتانيك (وخاصةً في إنزيم فيتانويل-CoA ديوكسيجيناز ) إلى مرض ريفسوم ، حيث يتسبب تراكم حمض الفيتانيك ومشتقاته في تلف عصبي. كما تمنع اضطرابات أخرى في تكوين البيروكسيسومات حدوث أكسدة ألفا.
من المعروف أن نقص إنزيم ALDH3A2 يسبب اضطرابًا عصبيًا جلديًا يُعرف باسم متلازمة شوغرن-لارسون ، حيث تتسبب الألدهيدات المتراكمة في تلف خلايا الجلد والخلايا العصبية: وهي الخلايا التي تشهد أعلى معدل دوران للدهون السفينغولية. [ 1 ]
مراجع
- كاستيلز، م؛ فولون، ف؛ مانيرتس، ج ب؛ فان فيلدهوفن، ب ب (2003)، "أكسدة ألفا للأحماض الدهنية المستبدلة بمجموعة 3-ميثيل واعتمادها على الثيامين"، المجلة الأوروبية للكيمياء الحيوية ، 270 (8): 1619-1627 ، doi : 10.1046/j.1432-1033.2003.03534.x ، PMID 12694175
- كوانت، باتي أ.؛ إيتون، سيمون، محرران (1999)، وجهات نظر حديثة حول أكسدة الأحماض الدهنية وتكوين الكيتونات : من العضيات إلى الطفرات النقطية ، المجلد 466 ( الطبعة الثانية)، نيويورك، نيويورك: كلوير أكاديميك/بلينوم للنشر، الصفحات 292-295 ، ISBN 0-306-46200-1
- الكيمياء الحيوية
- علم الأحياء الخلوي
- استقلاب الدهون
- المسارات الأيضية
- الأحماض الدهنية
