Enzymes of fatty acid metabolism

The intermediates in the biological breakdown and synthesis of fatty acids are S-acyl derivatives of coenzyme A. Fatty acid synthesis is accomplished through repetition of a cycle of four consecutive reactions: a. Condensation of two molecules of acetyl CoA to form acetoacetyl CoA and coenzyme A (CoASH); b. reduction of acetoacetyl CoA to β-hydroxybutyryl CoA; c. dehydration of β-hydroxybutyryl CoA to crotonyl CoA, and d. reduction of crotonyl CoA to butyryl CoA. A new cycle is started by the reaction of butyryl CoA with another molecule of acetyl CoA to form β-keto-caproyl CoA + CoA-SH, and so forth. The cycle is repeated eight times until stearyl CoA is formed. All four reactions of the fatty acid cycle are reversible and fatty acid oxidation, once the fatty acid is activated through conversion to the corresponding S-acyl CoA derivative, proceeds by a reversal of the above sequence. There are two main mechanisms for activation of fatty acids: (a) By a reaction with ATP and CoA to form S-acyl CoA, adenosine monophosphate and pyrophosphate, and (b) by transfer of CoA from certain acyl CoA compounds such as acetyl CoA or succinyl CoA. The isolation and identification of some of the key enzymes of fatty acid metabolism is outlined and their mechanism of action discussed. Les intermédiaires dans la dégradation et la synthèse biologique des acides gras sont des dérivés S-acylés du coenzyme A. La synthèse des acides gras est le résultat de la répet́ition d'un cycle de 4 réactions consécutives: (a) condensation de deux molécules d'acétyl CoA conduisant à l'acétyl CoA et au coenzyme A (CoASH), (b) réduction de l'acétoacétyl CoA en β-hydroxybutyryl CoA, (c) déshydratation du β-hydroxybutyryl CoA en crotonyl CoA, et (d) réduction du crotonyl CoA en butyryl CoA. Un nouveau cycle recommence par la réaction du butyryl CoA avec une autre molécule d'acétyl CoA, qui donne le β-cétocaproyl CoA + CoASh, et ainsi de suite. Le cycle se répète huit fois jusqu'à la formation du stéaryl CoA. Les quatre réactions du cycle des acides gras sont réversibles et l'oxydation d'un acide gras, après son activation par transformation en dérivé S-acylé du CoA, suit le chemin inverse de la synthèse. Il y a deux mécanismes principaux d'activation des acides gras: (a) par une réaction avec ATP et CoA qui donne du S-acyl CoA, de l'adénosine monophosphate et du pyrophosphate et (b) par transfert du CoA de certains acyl CoA, tels que l'acétyl CoA et le succinyl CoA. L'isolement et l'identification de quelques-uns des enzymes essentiels au métabolisme des acides gras sont esquissés et leur mécanisme d'action discuté.