снова Синтез

В химии сахара de novo синтез (от латинского «из нового») — это синтез сложных молекул из простых молекул, таких как или аминокислоты , в отличие от переработки после частичного распада . Например, нуклеотиды не нужны в рационе, поскольку они могут быть построены из небольших молекул- предшественников , таких как формиат и аспартат . Метионин , с другой стороны, необходим в рационе, потому что, хотя он может расщепляться до гомоцистеина , а затем регенерироваться из него , он не может быть синтезирован de novo .

Нуклеотид

de novo В путях нуклеотидов не используются свободные основания: аденин (сокращенно A), гуанин (G), цитозин (C), тимин (T) или урацил (U). Пуриновое рибозе кольцо строится из одного или нескольких атомов одновременно и прикрепляется к на протяжении всего процесса. ^[1] Пиримидиновое кольцо синтезируется в виде оротата и присоединяется к рибозофосфату , а затем превращается в обычные пиримидиновые нуклеотиды .

Холестерин

Холестерин является важным структурным компонентом мембран животных клеток . Холестерин также служит предшественником биосинтеза . стероидных гормонов , желчных кислот ^[2] и витамин Д. У млекопитающих холестерин либо всасывается из пищевых источников, либо синтезируется de novo . До 70-80% синтеза холестерина de novo происходит в печени , а около 10% синтеза холестерина de novo происходит в тонком кишечнике . ^[3] Раковым клеткам необходим холестерин для клеточных мембран, поэтому раковые клетки содержат множество ферментов для синтеза холестерина de novo из ацетил-КоА . ^[3]

Жирные кислоты ( липогенез de novo )

de novo Липогенез (DNL) – это процесс, посредством которого избыток углеводов ^[4] из кровообращения преобразуются в жирные кислоты , которые в дальнейшем могут превращаться в триглицериды или другие липиды. ^[5] Ацетат и некоторые аминокислоты (особенно лейцин и изолейцин ) также могут быть источниками углерода для DNL. ^[6]

В норме липогенез de novo происходит преимущественно в жировой ткани . Но в условиях ожирения , инсулинорезистентности или диабета 2 типа липогенез de novo снижается в жировой ткани (где белок, связывающий углевод-чувствительный элемент (ChREBP) является основным фактором транскрипции ) и увеличивается в печени (где регуляторный элемент стерола -связывающий белок 1 (SREBP-1c) является основным фактором транскрипции). ^[5] ChREBP обычно активируется в печени глюкозой (независимо от инсулина). ^[7] Ожирение и диета с высоким содержанием жиров приводят к снижению уровня белка, связывающего элементы, реагирующие на углеводы, в жировой ткани. ^[5] Напротив, высокий уровень инсулина в крови из-за еды с высоким содержанием углеводов или резистентности к инсулину сильно индуцирует экспрессию SREBP-1c в печени. ^[7] Снижение липогенеза de novo в жировой ткани и увеличение липогенеза de novo в печени из-за ожирения и резистентности к инсулину приводит к жировой болезни печени .

Потребление фруктозы (в отличие от глюкозы) активирует как SREBP-1c, так и ChREBP независимым от инсулина способом. ^[8] Хотя глюкоза может превращаться в гликоген в печени, фруктоза неизменно увеличивает липогенез de novo в печени, повышая уровень триглицеридов в плазме больше, чем глюкозы. ^[8] Более того, когда потребляются равные количества подслащенных глюкозой или фруктозой напитков, фруктозный напиток не только вызывает большее увеличение триглицеридов в плазме, но и вызывает большее увеличение брюшного жира . ^[8]

Уровень DNL повышается при неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП) и является отличительным признаком этого заболевания. ^[9] По сравнению со здоровыми людьми из контрольной группы у пациентов с НАЖБП уровень ДНЛ увеличивается в среднем в 3,5 раза. ^[9]

Синтез жирных кислот de novo регулируется двумя важными ферментами, а именно ацетил-КоА-карбоксилазой и синтазой жирных кислот . ^[6] Фермент ацетил-КоА-карбоксилаза отвечает за введение карбоксильной группы в ацетил-КоА, образуя малонил-КоА. Затем фермент синтаза жирных кислот отвечает за превращение малонлил-КоА в цепь жирных кислот. Синтез жирных кислот de novo в основном не активен в клетках человека, поскольку основным источником его является диета. ^[10] Таким образом, считается, что он вносит незначительный вклад в гомеостаз липидов сыворотки. ^[4] У мышей синтез ЖК de novo увеличивается в WAT при воздействии низких температур, что может быть важно для поддержания уровней циркулирующих ТАГ в кровотоке и для снабжения ЖК для термогенеза во время длительного воздействия холода. ^[11]

ДНК

de novo Синтез ДНК относится к синтетическому созданию ДНК, а не к сборке или модификации последовательностей ДНК-матрицы природных предшественников. ^[12] За первоначальным синтезом олигонуклеотидов следует искусственный синтез генов и, наконец, процесс клонирования , исправления ошибок и проверки, который часто включает клонирование генов в плазмиды Escherichia coli или дрожжи . ^[12]

Примаза — это РНК-полимераза , которая может добавлять праймер к существующей цепи, ожидающей репликации. ДНК-полимераза не может добавлять праймеры, и поэтому для добавления праймера de novo ей требуется примаза .

Ссылки

^ Али, Юнус С.; Саху, Умакант; Вилла, Элоди; О'Хара, Брендан П.; Гао, Пэн; Боде, Синтия; Вуд, Энтони В.; Асара, Джон М.; Бен-Сахра, Иссам (1 июня 2020 г.). «ERK2 фосфорилирует PFAS, чтобы опосредовать посттрансляционный контроль синтеза пуринов De Novo» . Молекулярная клетка . 78 (6): 1178–1191.e6. doi : 10.1016/j.molcel.2020.05.001 . ISSN 1097-2765 . ПМК 7306006 . ПМИД 32485148 .
^ Ханукоглу I (декабрь 1992 г.). «Стероидогенные ферменты: структура, функции и роль в регуляции биосинтеза стероидных гормонов» . J Стероид Биохим Мол Биол . 43 (8): 779–804. дои : 10.1016/0960-0760(92)90307-5 . ПМИД 22217824 . S2CID 112729 .
^ Jump up to: ^а ^б Ян Дж, Ван Л, Цзя Р (2020). «Роль ферментов синтеза холестерина de novo при раке» . Журнал рака . 11 (7): 1761–1767. дои : 10.7150/jca.38598 . ПМК 7052851 . ПМИД 32194787 .
^ Jump up to: ^а ^б Амир, Фатима; Скандиуцци, Лиза. «Липогенез de novo в здоровье и болезни» . НКБИ . Электронная публикация . Проверено 12 апреля 2014 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Сун Z, Сяоли AM, Ян Ф (2018). «Регуляция и метаболическое значение липогенеза De Novo в жировой ткани» . Питательные вещества . 10 (10): Е1383. дои : 10.3390/nu10101383 . ПМК 6213738 . ПМИД 30274245 .
^ Jump up to: ^а ^б Уоллес М., Металло CM (2020). «Отслеживание липогенеза de novo в печени и жировой ткани». Семинары по клеточной биологии и биологии развития . 41 (1): 65–71. дои : 10.1016/j.semcdb.2020.02.012 . ПМИД 32201132 . S2CID 214617840 .
^ Jump up to: ^а ^б Сюй Икс, Со Дж.С., Пак Дж.Г., Ли А.Х. (2013). «Транскрипционный контроль метаболизма липидов в печени с помощью SREBP и ChREBP» . Семинары по заболеваниям печени . 33 (4): 301–311. дои : 10.1055/s-0033-1358523 . ПМК 4035704 . ПМИД 24222088 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Герман М.А., Самуэль В.Т. (2016). «Сладкий путь к метаболической гибели: синтез фруктозы и липидов» . Тенденции в эндокринологии и обмене веществ . 27 (10): 719–730. дои : 10.1016/j.tem.2016.06.005 . ПМК 5035631 . ПМИД 27387598 .
^ Jump up to: ^а ^б Марджот Т., Мулла А., Кобболд Дж. Ф., Ходсон Л., Томлинсон Дж. В. (2020). «Неалкогольная жировая болезнь печени у взрослых: современные концепции этиологии, исходов и лечения» . Эндокринные обзоры . 41 (1): 66–117. дои : 10.1210/endrev/bnz009 . ПМИД 31629366 .
^ Машима Т., Сеймия Х., Цуруо Т. (май 2009 г.). «Синтез жирных кислот de novo и связанные с ним пути как молекулярные мишени для терапии рака» . Британский журнал рака . 100 (9): 1369–72. дои : 10.1038/sj.bjc.6605007 . ПМЦ 2694429 . ПМИД 19352381 .
^ Флахс, П; Адамцова, К; Зухар, П; Маркес, К; Яновска, П; Вьегас, я; Джонс, Дж. Г.; Бардова, К; Свободова, М; Хансикова, Дж; Куда, О (март 2017 г.). «Индукция липогенеза в белом жире при воздействии холода у мышей: связь с худощавым фенотипом» . Международный журнал ожирения . 41 (3): 372–380. дои : 10.1038/ijo.2016.228 . ISSN 0307-0565 . ПМИД 28008171 . S2CID 4111899 .
^ Jump up to: ^а ^б Косури С., генеральный директор Церкви (2014). «Крупномасштабный синтез ДНК de novo: технологии и приложения» . Природные методы . 11 (5): 499–507. дои : 10.1038/nmeth.2918 . ПМК 7098426 . ПМИД 24781323 .

Дальнейшее чтение

Иллюстрированная биохимия Харпера, 26-е изд. - Роберт К. Мюррей, Дэррил К. Граннер, Питер А. Мэйс, Виктор В. Родвелл
Принципы биохимии Ленингера, четвертое издание - Дэвид Л. Нельсон, Майкл М. Кокс
Биохимия, 5-е изд. - Джереми М. Берг, Джон Л. Тимочко, Люберт Страйер
Биохимия- Гарретт.и. Гришэм .2-е изд.
Биохимия, 2/e Рейджинальда и Чарльза Гришэма.
Биохимия для чайников, Джон Т. Мур, EdD и Ричард Лэнгли, PhD.
Страйер Л. (2007). Биохимия. 6-е издание. WH Фриман и компания. Нью-Йорк. США

Внешние ссылки

[1] Али, Юнус С.; Саху, Умакант; Вилла, Элоди; О'Хара, Брендан П.; Гао, Пэн; Боде, Синтия; Вуд, Энтони В.; Асара, Джон М.; Бен-Сахра, Иссам (1 июня 2020 г.). «ERK2 фосфорилирует PFAS, чтобы опосредовать посттрансляционный контроль синтеза пуринов De Novo» . Молекулярная клетка . 78 (6): 1178–1191.e6. doi : 10.1016/j.molcel.2020.05.001 . ISSN 1097-2765 . ПМК 7306006 . ПМИД 32485148 .

[Hanukoglu_1992-2] Ханукоглу I (декабрь 1992 г.). «Стероидогенные ферменты: структура, функции и роль в регуляции биосинтеза стероидных гормонов» . J Стероид Биохим Мол Биол . 43 (8): 779–804. дои : 10.1016/0960-0760(92)90307-5 . ПМИД 22217824 . S2CID 112729 .

[pmid32194787-3] Jump up to: ^а ^б Ян Дж, Ван Л, Цзя Р (2020). «Роль ферментов синтеза холестерина de novo при раке» . Журнал рака . 11 (7): 1761–1767. дои : 10.7150/jca.38598 . ПМК 7052851 . ПМИД 32194787 .

[fa-4] Jump up to: ^а ^б Амир, Фатима; Скандиуцци, Лиза. «Липогенез de novo в здоровье и болезни» . НКБИ . Электронная публикация . Проверено 12 апреля 2014 г.

[pmid30274245-5] Jump up to: ^а ^б ^с Сун Z, Сяоли AM, Ян Ф (2018). «Регуляция и метаболическое значение липогенеза De Novo в жировой ткани» . Питательные вещества . 10 (10): Е1383. дои : 10.3390/nu10101383 . ПМК 6213738 . ПМИД 30274245 .

[pmid32201132-6] Jump up to: ^а ^б Уоллес М., Металло CM (2020). «Отслеживание липогенеза de novo в печени и жировой ткани». Семинары по клеточной биологии и биологии развития . 41 (1): 65–71. дои : 10.1016/j.semcdb.2020.02.012 . ПМИД 32201132 . S2CID 214617840 .

[pmid24222088-7] Jump up to: ^а ^б Сюй Икс, Со Дж.С., Пак Дж.Г., Ли А.Х. (2013). «Транскрипционный контроль метаболизма липидов в печени с помощью SREBP и ChREBP» . Семинары по заболеваниям печени . 33 (4): 301–311. дои : 10.1055/s-0033-1358523 . ПМК 4035704 . ПМИД 24222088 .

[pmid27387598-8] Jump up to: ^а ^б ^с Герман М.А., Самуэль В.Т. (2016). «Сладкий путь к метаболической гибели: синтез фруктозы и липидов» . Тенденции в эндокринологии и обмене веществ . 27 (10): 719–730. дои : 10.1016/j.tem.2016.06.005 . ПМК 5035631 . ПМИД 27387598 .

[pmid31629366-9] Jump up to: ^а ^б Марджот Т., Мулла А., Кобболд Дж. Ф., Ходсон Л., Томлинсон Дж. В. (2020). «Неалкогольная жировая болезнь печени у взрослых: современные концепции этиологии, исходов и лечения» . Эндокринные обзоры . 41 (1): 66–117. дои : 10.1210/endrev/bnz009 . ПМИД 31629366 .

[10] Машима Т., Сеймия Х., Цуруо Т. (май 2009 г.). «Синтез жирных кислот de novo и связанные с ним пути как молекулярные мишени для терапии рака» . Британский журнал рака . 100 (9): 1369–72. дои : 10.1038/sj.bjc.6605007 . ПМЦ 2694429 . ПМИД 19352381 .

[11] Флахс, П; Адамцова, К; Зухар, П; Маркес, К; Яновска, П; Вьегас, я; Джонс, Дж. Г.; Бардова, К; Свободова, М; Хансикова, Дж; Куда, О (март 2017 г.). «Индукция липогенеза в белом жире при воздействии холода у мышей: связь с худощавым фенотипом» . Международный журнал ожирения . 41 (3): 372–380. дои : 10.1038/ijo.2016.228 . ISSN 0307-0565 . ПМИД 28008171 . S2CID 4111899 .

[pmid24781323-12] Jump up to: ^а ^б Косури С., генеральный директор Церкви (2014). «Крупномасштабный синтез ДНК de novo: технологии и приложения» . Природные методы . 11 (5): 499–507. дои : 10.1038/nmeth.2918 . ПМК 7098426 . ПМИД 24781323 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]