De novo синтез - De novo synthesis

De novo синтез относится к синтезу сложных молекул из простых молекул, таких как сахара или же аминокислоты, в отличие от переработки после частичной деградации. Например, нуклеотиды не нужны в рационе, так как они могут состоять из небольших молекул-предшественников, таких как форматировать и аспартат. Метионин, с другой стороны, необходим в рационе, потому что, хотя он может разлагаться и затем восстанавливаться из гомоцистеин, он не может быть синтезирован de novo.

De novo это Латинская фраза, буквально переводится как «с нового», но подразумевает «заново», «с нуля» или «с самого начала».

Нуклеотид

Смотрите также: Нуклеотид § Синтез

De novo пути нуклеотиды не используйте бесплатные базы: аденин (сокращенно A), гуанин (ГРАММ), цитозин (С), тимин (T), или урацил (U). В пурин кольцо состоит из одного атома или нескольких атомов за раз и прикреплено к рибоза на протяжении всего процесса.[1] Пиримидиновое кольцо синтезируется как ругать и прикреплен к фосфат рибозы а позже преобразован в обычный пиримидиновые нуклеотиды.

Холестерин

Смотрите также: Холестерин § Биосинтез

Холестерин является важным структурным компонентом животное клеточные мембраны. Холестерин также служит предшественник для биосинтез из стероидные гормоны, желчная кислота[2] и Витамин Д. У млекопитающих холестерин либо абсорбируется из пищевых источников, либо синтезируется. de novo. До 70-80% de novo синтез холестерина происходит в печень, и около 10% de novo синтез холестерина происходит в тонкий кишечник.[3] Раковым клеткам необходим холестерин для клеточных мембран, поэтому раковые клетки содержат много ферментов для de novo синтез холестерина из ацетил-КоА.[3]

Жирная кислота (de novo липогенез)

Смотрите также: Синтез жирных кислот

De novo липогенез (DNL) - это процесс, при котором углеводы (в первую очередь, особенно после приема пищи с высоким содержанием углеводов) из циркулирующей пищи превращаются в жирные кислоты, который может быть преобразован в триглицериды или другие липиды.[4] Ацетат и некоторые аминокислоты (особенно лейцин и изолейцин ) также могут быть источниками углерода для DNL.[5]

Обычно, de novo липогенез происходит в основном в жировая ткань. Но в условиях ожирение, резистентность к инсулину, или же диабет 2 типа de novo липогенез снижается в жировой ткани (где белок, связывающий элементы, реагирующие на углеводы (ЧРЭБП) является основным фактор транскрипции ) и увеличивается в печени (где белок 1, связывающий регуляторный элемент стерола (SREBP-1c) является основным фактором транскрипции).[4] ChREBP обычно активируется в печени глюкозой (независимо от инсулина).[6] Ожирение и диета с высоким содержанием жиров вызывают снижение уровня белка, связывающего элементы, отвечающие за углеводы, в жировой ткани.[4] Напротив, высокий уровень инсулина в крови из-за приема пищи с высоким содержанием углеводов или инсулинорезистентности сильно индуцирует экспрессию SREBP-1c в печени.[6] Уменьшение жировой ткани de novo липогенез и увеличение печени de novo липогенез из-за ожирения и инсулинорезистентности приводит к жировая болезнь печени.

Фруктоза потребление (в отличие от глюкозы) активирует как SREBP-1c, так и ChREBP инсулино-независимым образом.[7] Хотя глюкоза может превращаться в гликоген в печени, уровень фруктозы неизменно увеличивается. de novo липогенез в печени, повышение уровня триглицеридов в плазме больше, чем глюкозы.[7] Более того, когда употребляются равные количества подслащенных глюкозой или фруктозой напитков, фруктозный напиток не только вызывает большее увеличение триглицеридов в плазме, но и вызывает большее увеличение брюшной жир.[7]

ДНЛ повышен в неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП) и является признаком болезни.[8] По сравнению со здоровым контролем, пациенты с НАЖБП имеют в среднем 3,5-кратное увеличение DNL.[8]

De novo Синтез жирных кислот регулируется двумя важными ферментами, а именно ацетил-КоА карбоксилаза и синтаза жирных кислот.[5] Фермент ацетил-КоА-карбоксилаза отвечает за введение карбоксильной группы в ацетил-КоА, превращая малонил-КоА. Затем фермент синтаза жирных кислот отвечает за превращение малонлил-КоА в цепь жирных кислот. De novo Синтез жирных кислот в клетках человека в основном не активен, поскольку основным его источником является диета.[9] У мышей FA de novo синтез увеличивается в WAT при воздействии низких температур, что может быть важно для поддержания циркуляции ТЕГ уровни в кровотоке, и для снабжения FA за термогенез при длительном воздействии холода.[10]

ДНК

Смотрите также: Искусственный синтез генов

De novo ДНК Синтез относится к синтетическому созданию ДНК, а не к сборке или модификации последовательностей ДНК-матрицы природного предшественника.[11] Исходный синтез олигонуклеотидов следует искусственный синтез генов и, наконец, процесс клонирование, исправление ошибок и проверка, которая часто включает клонирование генов в плазмиды в кишечная палочка или же дрожжи.[11]

Primase - это РНК-полимераза, и он может добавить праймер к существующей цепи, ожидающей репликации. ДНК-полимераза не может добавлять праймеры, поэтому для добавления праймера требуется примаза de novo.

Рекомендации

  1. ^ Али, Eunus S .; Саху, Умакант; Вилла, Элоди; О’Хара, Брендан П .; Гао, Пэн; Боде, Синтия; Вуд, Энтони У .; Асара, Джон М .; Бен-Сахра, Иссам (1 июня 2020 г.). «ERK2 фосфорилирует PFAS, чтобы опосредовать посттрансляционный контроль синтеза пурина De Novo». Молекулярная клетка. 78 (6): 1178–1191.e6. Дои:10.1016 / j.molcel.2020.05.001. ISSN  1097-2765. ЧВК  7306006. PMID  32485148.
  2. ^ Ханукоглу I (декабрь 1992 г.). «Стероидогенные ферменты: структура, функция и роль в регуляции биосинтеза стероидных гормонов». J Стероид Биохим Мол Биол. 43 (8): 779–804. Дои:10.1016/0960-0760(92)90307-5. PMID  22217824. S2CID  112729.
  3. ^ а б Ян Дж, Ван Л., Цзя Р. (2020). «Роль de novo ферментов синтеза холестерина при раке». Журнал рака. 11 (7): 1761–1767. Дои:10.7150 / jca.38598. ЧВК  7052851. PMID  32194787.
  4. ^ а б c Песня Z, Сяоли AM, Ян Ф (2018). «Регуляция и метаболическое значение липогенеза De Novo в жировых тканях». Питательные вещества. 10 (10): E1383. Дои:10.3390 / nu10101383. ЧВК  6213738. PMID  30274245.
  5. ^ а б Уоллес М, Металло СМ (2020). «Отслеживание идей липогенеза de novo в печени и жировой ткани». Семинары по клеточной биологии и биологии развития. 41 (1). Дои:10.1016 / j.semcdb.2020.02.012. PMID  32201132.
  6. ^ а б Сюй X, Со Дж. С., Пак Дж. Г., Ли А. Х. (2013). «Транскрипционный контроль метаболизма липидов в печени с помощью SREBP и ChREBP». Семинары по заболеванию печени. 33 (4): 301–311. Дои:10.1055 / с-0033-1358523. ЧВК  4035704. PMID  24222088.
  7. ^ а б c Герман М.А., Самуэль В.Т. (2016). «Сладкий путь к метаболической гибели: синтез фруктозы и липидов». Тенденции в эндокринологии и метаболизме. 27 (10): 719–730. Дои:10.1016 / j.tem.2016.06.005. ЧВК  5035631. PMID  27387598.
  8. ^ а б Марджот Т., Мула А., Кобболд Дж. Ф., Ходсон Л., Томлинсон Дж. В. (2020). «Безалкогольная жировая болезнь печени у взрослых: современные концепции этиологии, исходов и лечения». Эндокринные обзоры. 41 (1): 66–117. Дои:10.1210 / endrev / bnz009. PMID  31629366.
  9. ^ Машима Т., Сеймия Х., Цуруо Т. (май 2009 г.). «De novo синтез жирных кислот и связанные с ним пути в качестве молекулярных мишеней для лечения рака». Британский журнал рака. 100 (9): 1369–72. Дои:10.1038 / sj.bjc.6605007. ЧВК  2694429. PMID  19352381.
  10. ^ Flachs, P; Адамцова, К; Zouhar, P; Marques, C; Яновская, П; Вьегас, я; Джонс, Дж. Г .; Бардова, К; Свободова, М; Hansikova, J; Куда, О (март 2017). «Индукция липогенеза в белом жире во время воздействия холода у мышей: связь с постным фенотипом». Международный журнал ожирения. 41 (3): 372–380. Дои:10.1038 / ijo.2016.228. ISSN  0307-0565. PMID  28008171. S2CID  4111899.
  11. ^ а б Косури С., Church GM (2014). «Масштабный синтез ДНК de novo: технологии и приложения». Методы природы. 11 (5): 499–507. Дои:10.1038 / nmeth.2918. ЧВК  7098426. PMID  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, Луберт Страйер
  • Биохимия - Garrett.and.Гришем.2nd.ed
  • Биохимия, 2 / е Рейгинальда и Чарльза Гришема
  • Биохимия для манекенов Джона Т. Мура, Эдд и Ричарда Лэнгли, доктора философии
  • Страйер Л. (2007). Биохимия. 6-е издание. WH Freeman and Company. Нью-Йорк. Соединенные Штаты Америки

внешняя ссылка