อัลฟาออกซิเดชัน
กระบวนการ อัลฟาออกซิเดชัน ( α-oxidation ) เป็นกระบวนการที่กรดไขมัน บางชนิด ถูกสลายโดยการกำจัดคาร์บอนหนึ่งอะตอมออกจากปลายคาร์บอกซิล โดยทั่วไปแล้วกระบวนการนี้จะใช้กับกรดไขมันที่ไม่ทนต่อกระบวนการเบตาออกซิเดชันซึ่งเป็นอีกกระบวนการหนึ่งในการสลายกรดไขมัน ในมนุษย์ กระบวนการอัลฟาออกซิเดชันถูกนำมาใช้เพื่อ:
- ในเพอร์ออกซิโซมทำหน้าที่ย่อยสลายกรดไฟทานิก จากอาหาร ซึ่งไม่สามารถเกิดกระบวนการเบต้าออกซิเดชันได้เนื่องจากมีกิ่งเบต้าเมทิล ให้กลายเป็นกรดพริสทานิก จาก นั้นกรดพริสทานิกสามารถรับโคเอและเกิดกระบวนการเบต้าออกซิเดชันต่อไปได้ ทำให้ได้โพรพิโอนิล-โคเอ
- ในเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมจะย่อยสลายไฟโตสฟิงโกซีนซึ่งไม่สามารถเกิดปฏิกิริยาเบต้าออกซิเดชันได้เนื่องจากมีหมู่ 4-ไฮดรอกซี ให้กลายเป็นกรดเพนทาเดคาโนอิกจากนั้นจึงสามารถเกิดปฏิกิริยาเบต้าออกซิเดชันได้หลังจากได้รับโคเอ (CoA)
เส้นทาง
กรดไฟทานิก
เชื่อกันว่า กระบวนการอัลฟาออกซิเดชันของกรดไฟทานิกเกิดขึ้นภายในเพอร์ออกซิโซมทั้งหมด
- กรดไฟทานิก จะถูกเชื่อมต่อกับ CoAก่อนเพื่อสร้างไฟทานอยล์-CoA
- ไฟทาโนอิล-โคเอจะถูกออกซิไดซ์โดยไฟทาโนอิล-โคเอ ไดออกซิเจเนส ( PHYH ) ในกระบวนการที่ใช้ Fe 2+และ O เพื่อให้ได้ 2-ไฮดรอกซีไฟทาโนอิล-โคเอ
- 2-ไฮดรอกซีไฟทาโนอิล-CoA จะถูกแยกออกโดย2-ไฮดรอกซีไฟทาโนอิล-CoA ไลเอส (โดยเฉพาะHACL1 ) ใน ปฏิกิริยาที่ขึ้นอยู่กับ TPPเพื่อสร้างพริสทานัลและฟอร์มิล-CoA (ซึ่งต่อมาจะถูกย่อยสลายเป็นฟอร์เมตและในที่สุดก็กลายเป็น )
- Pristanal จะถูกออกซิไดซ์โดยเอนไซม์อัลดีไฮด์ดีไฮโดรจีเนส (โดยเฉพาะALDH3A2 ) เพื่อสร้างกรดพริสทานิก
(โพรพิโอนิล-โคเอถูกปล่อยออกมาเป็นผลจากปฏิกิริยาเบต้าออกซิเดชันเมื่อคาร์บอนเบต้าถูกแทนที่)
ไฟโตสฟิงโกซีน
อัลฟาออกซิเดชันของไฟโตสฟิงโกซีนและ ส่วนประกอบ สฟิงโกลิปิด อื่นๆ สามารถเกิดขึ้นได้ทั้งหมดในเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (ER) เนื่องจากส่วนประกอบทั้งหมดของเส้นทางหลักพบได้ใน ER [ 1 ]
- ไฟโตสฟิงโกซีน (PHS) จะถูกฟอสโฟรีเลตเป็น PHS 1-ฟอสเฟตโดยเอนไซม์ SPH ไคเนส โดยกระบวนการนี้ส่วนใหญ่ถูกเร่งปฏิกิริยาโดยSPHK2
- PHS-1P ถูกแปลงเป็น 2-ไฮดรอกซีพาลมิทัล (2-OH C16:0-CHO) โดยSGPL1
- 2-OH C16:0-CHO ถูกแปลงเป็น 2-ไฮดรอกซีพาลมิเตต (2-OH C16:0-COOH) โดยALDH3A2
- 2-OH C16:0-COOH จะถูกแปลงเป็น 2-hydroxypalmityl-CoA (2-OH C16:0-CoA) โดย เอนไซม์สังเคราะห์ acyl-CoAสายยาว(ACS) ตัวใดตัวหนึ่ง
- 2-OH C16:0-CoA จะถูกแปลงเป็นเพนทาเดคาโนอัล (C15:0-CHO) โดยHACL2ซึ่งขึ้นอยู่กับ TPP ด้วยเช่นกัน ( HACL1สามารถชดเชยได้หากHACL2ถูกกำจัดออกไป)
- C15:0-CHO จะถูกเปลี่ยนเป็นกรดเพนทาเดคาโนอิก (C15:0-COOH) โดยALDH3A2
- C15:0-COOH จะถูกแปลงเป็น pentadecanoyl-CoA โดยใช้ ACS สายยาวตัวใดตัวหนึ่ง
ความขาดแคลน
ความบกพร่องของเอนไซม์ในกระบวนการอัลฟาออกซิเดชันของกรดไฟทานิก (ส่วนใหญ่มักพบในเอนไซม์ไฟทานอยล์-โคเอ ไดออกซิเจเนส ) นำไปสู่โรคเรฟซัมซึ่งการสะสมของกรดไฟทานิกและอนุพันธ์ของกรดดังกล่าวทำให้เกิดความเสียหายต่อระบบประสาท นอกจากนี้ ความผิดปกติอื่นๆ ใน กระบวนการสร้างเพอร์ ออกซิโซมก็อาจขัดขวางการเกิดอัลฟาออกซิเดชันได้เช่นกัน
การขาด ALDH3A2เป็นที่ทราบกันว่าทำให้เกิดโรคทางระบบประสาทและผิวหนังที่เรียกว่าSjögren–Larsson syndromeซึ่งอัลดีไฮด์ที่สะสมจะทำลายเซลล์ผิวหนังและเซลล์ประสาท ซึ่งเป็นเซลล์ที่มีการหมุนเวียนของสฟิงโกลิปิดมากที่สุด[ 1 ]