Как выглядит масложировой комбинат в организме?

Специалисты по рентгеноструктурному анализу из Швейцарии установили строение и принципы организации одной из самых интересных молекулярных машин живого организма – многоферментной синтазы жирных кислот.

Изучение этой мегасинтазы идет уже не одно десятилетие, общая информация об особенностях ее работы включена практически во все учебники по биохимии, однако до настоящего времени ученые так и не могли определить точную структуру этого белка-катализатора.

Одна из проекций структуры синтазы жирных кислот, выделенной из грибка T. Lanuginosus. (Изображение: © Science)

Исследование, от начала до завершения которого прошло более пяти лет, позволило определить структуру массивного белка (молекулярная масса 2600000 Да) с разрешением 3.1 Ангстрем. Результаты расшифровки структуры показывают, что белок, выполняющий роль гигантского клеточного масложирового комбината, отвечает за шесть независимых химических процессов [1].

Белок состоит из трех структурных элементов: центрального экваториального диска, на противоположных сторонах которого располагаются два куполообразных отсека, в которых протекают химические реакции. В каждом куполе расположено по три активных ферментных центра. Группа Ненада Бана (Nenad Ban) из Института Молекулярной биологии и Биофизики в Цюрихе также определила механизм, по которому фермент способствует конструкции жирных кислот. При этом используется не совсем обычный механизм удерживания растущей цепи субстрата в активном «кармане» фермента [2].

Верхняя и нижняя реакционные камеры синтазы жирных кислот образуют части гигантского биохимического завода. (Изображение: © Science)

Один из исследователей Марк Ляйбундгут (Marc Leibundgut) описывает этот механизм так: «Двухуглеродный субстрат загружается на белок-переносчик, ковалентно связанный с двумя сайтами полиэнзима». Белок-переносчик перемещает субстрат между отсеками. При прохождении полного цикла по всем шести активным центрам цепь субстрата удлиняется еще на два атома углерода. Семь или восемь последовательных циклов приводят к образованию 16- или 18-углеродной жирной кислоты.

www.chemport.ru