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Una generalità della via di biosintesi del colesterolo

Il colesterolo è un lipido multifunzionale che è stato studiato molto per molti anni. È essenziale a vari aspetti di di un neurone, di immune, l'epatocita (fegato) e la biologia virale come pure un componente chiave di una maggioranza delle membrane cellulari.

Colesterolo

Credito di immagine: Naeblys/Shutterstock.com

Ancora, è egualmente un precursore agli acidi biliari, steroidi come pure oxysterols, mentre anche contribuendo al dolichylation e al prenylation durante la formazione di vitamina D3.

Questo sterolo specifico svolge un ruolo chiave nella sintesi delle membrane cellulari come pure nella differenziazione e nella crescita delle cellule. Dentro le cellule di mammiferi, il colesterolo può essere fatto dai precursori differenti dell'acetato, o possibilmente essere catturato nell'organismo via le sorgenti esogene o dietetiche.

Che cosa ha luogo nelle celle per preparare il colesterolo?

Il trattamento biochimico completo che ha luogo durante la produzione del choesterol è altamente complesso, alcune parti di cui ancora completamente non sono capite. Tuttavia, gli studi recenti hanno dato un'idea relativamente completa di che cosa si presenta in cellule di mammiferi per sintetizzare il colesterolo.

Molto all'inizio di questo lungo trattamento, l'acetiltransferasi Acetile-CoA è utilizzata come enzima che può catalizzare la trasformazione reversibile di now di una condensazione di due molecole del acetile-CoA (coenzima), che infine forma il acetoacetyl-CoA della molecola.

Questa reazione iniziale è un punto essenziale nella formazione degli enti di chetone naturali.  Dopo, la sintasi Hydroxymethylglutaryl-CoA può formare il HMG-CoA della molecola da un altro acetile-CoA e dal acetoacetyl-CoA precedentemente fatto. Le due proteine che facilitano questa attività dell'enzima chiave sono HMGCS1 e 2.

Seguendo quello, due enzimi chiamati riduttasi di 3-Hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A e la liasi Hydroxymethylglutaryl-CoA catalizzano la nuova conversione del coenzima 3 hydroxy-3-methylglutaryl-CoA in un nuovo composto: acido mevalonic. Questo enzima altamente è regolamentato via le vie biochimiche pertinenti di segnalazione.

A seguito di questo, un altro enzima ha chiamato gli impianti della chinasi del mevalonate per catalizzare un'altra conversione:  mevalonate (l'acido precedente) in phosphomevalonate, con la chinasi del phosphomevalonate che catalizza la sintesi del difosfato del mevalonate 5 dal fosfato del mevalonate 5 di fianco allo stesso tempo. Ciò è un punto essenziale nella via del mevalonate per la biosintesi del colesterolo.

I punti seguenti comprendono la decarbossilasi del diphosphomevalonate: un altro enzima che sappiamo per decarbossilare il difosfato del mevalonate 5, così formando una nuova molecola ha chiamato il difosfato di isopentenyl, tutto mentre idrolizzando un certo trifosfato di adenosina.

Allo stesso tempo, la sintasi del difosfato di farnesyl degli enzimi catalizza altre due reazioni che poi ingannano alla formazione di difosfato di farnesyl, con la nuova sintasi del pirofosfato di geranylgeranyl degli enzimi che può catalizzare altre due reazioni quel completo la formazione del difosfato di farnesyl.

La tappa finale di questa parte della via di biosintesi del colesterolo utilizza il farnesyltransferase 1 del farnesyl-difosfato degli enzimi per catalizzare una riduzione in due tappe della dimerizzazione di due molecole del difosfato di farnesyl e poi sintetizza una molecola lubricative chiamata squalene.

Dopo, vengono i punti di armi dello sterolo di questa via importante di biosintesi:

Il primo punto della parte seguente della via di biosintesi del colesterolo è l'utilizzazione dell'enzima di epoxidase dello squalene per catalizzare la conversione di squalene in squalene-2,3-epoxide e poi per convertire quello squalene-2,3-epoxide in diepoxysqualene.

Poi, un altro enzima chiamato sintasi del lanosterolo catalizza il punto di ciclizzazione di trasformare 2,3:22,23-diepoxysqualene in 24 (S), in 25-epoxylanosterol e in squalene-2,3-epoxide verso il lanosterolo.

Dopo il quel, l'enzima della riduttasi dello sterolo di delta (24) - catalizza la riduzione di un legame doppio delta-24, con il demethylase dell'alfa del lanosterolo 14 anche che converte il lanosterolo in 4,4 dimethyl-5α-cholesta-8,14,24-trien-3β-ol ed il diidrolanosterolo 24,25 che si trasforma in 4,4 dimethyl-5α-cholesta-8,14-dien-3β-ol. Ora, la riduttasi dello sterolo di delta degli enzimi (14) - catalizza alcune delle reazioni che hanno luogo.

Per concludere, l'enzima dell'ossidasi di lathosterol è usato per catalizzare la produzione deidrocolesterolo 7 del dehydrodesmosterol e 7 come pure 24 (S), 25-epoxy-7-dehydrocholesterol.  Quindi, l'enzima della riduttasi del deidrocolesterolo 7 catalizza la reazione di riduzione del legame doppio C7-C8 nella molecola del deidrocolesterolo 7 e sintetizza il prodotto finito: colesterolo.

Le malattie genetiche che pregiudicano la biosintesi del colesterolo recentemente sono emerso negli studi scientifici come errori critici di metabolismo. Queste scoperte hanno rivelato collettivamente parecchi nuovi concetti biochimici e genetici.

Dove la maggior parte delle malattie metaboliche umane possono essere caratterizzate da determinato o pricipalmente carenze o le tossicità biochimiche postnatali, le malattie che inibiscono la biosintesi del colesterolo sono significative, poichè hanno effetti critici sullo sviluppo dei feti in vivo.

In conclusione, la produzione di colesterolo dalle cellule di mammiferi è un trattamento incredibilmente importante, il tasto a molte reazioni all'interno dell'organismo. Se questo trattamento è in tutti i modi sbagliato o inibito, i problemi con le reazioni biochimiche all'interno di queste celle potrebbero causare i più grandi problemi sanitari nel di lunga durata.

Sorgenti

Faccia il R. et al. (2008). Sintasi dello squalene: un enzima critico nella via di biosintesi del colesterolo. https://doi.org/10.1111/j.1399-0004.2008.01099.x

Indice di rifrazione di Kelley (2000). Errori innati della biosintesi del colesterolo. PMID: 10959439

Russel D.W. (1992). Biosintesi e metabolismo del colesterolo. DOI: 10.1007/BF00054556

Further Reading

Last Updated: Feb 3, 2020

Written by

Phoebe Hinton-Sheley

Phoebe Hinton-Sheley has a B.Sc. (Class I Hons) in Microbiology from the University of Wolverhampton. Due to her background and interests, Phoebe mostly writes for the Life Sciences side of News-Medical, focussing on Microbiology and related techniques and diseases. However, she also enjoys writing about topics along the lines of Genetics, Molecular Biology, and Biochemistry.

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