2.2.8.1 Регуляция ацетил-КоА-карбоксилазы (АКК) у животных

Регуляция АКК осуществляется на нескольких уровнях, обеспечивая как быстрый, так и долгосрочный контроль.

1. Аллостерическая регуляция (быстрая)

Активатор: Цитрат. Повышение уровня цитрата в цитозоле (что происходит при избытке углеводов) сигнализирует о наличии большого количества строительных блоков (ацетил-КоА). Цитрат связывается с АКК и вызывает ее полимеризацию, переводя фермент в высокоактивную форму.
Ингибитор: Длинноцепочечные ацил-КоА (например, пальмитоил-КоА). Накопление конечных продуктов синтеза жирных кислот сигнализирует о том, что их уже достаточно. Ацил-КоА связываются с АКК и ингибируют ее активность.

Механизм: Фосфорилирование / Дефосфорилирование.
Фосфорилирование (инактивация): Ферменты, такие как АМФ-активируемая протеинкиназа (AMPK), фосфорилируют АКК, переводя ее в неактивное состояние. AMPK активируется при низком уровне энергии в клетке (высокий АМФ), таким образом, синтез жирных кислот (энергозатратный процесс) отключается, когда клетке не хватает энергии.
Дефосфорилирование (активация): Ферменты фосфатазы удаляют фосфатную группу, активируя АКК. Этот процесс стимулируется инсулином.

Механизм: Изменение количества самого фермента АКК в клетке путем регуляции экспрессии его гена.
Факторы:
- Диета с высоким содержанием углеводов или низким содержанием жиров увеличивает синтез АКК.
- Голодание или диета с высоким содержанием жиров подавляет синтез фермента.
Значение: Этот механизм обеспечивает долгосрочную адаптацию метаболизма к характеру питания.