结构生物化学/脂类/胆固醇的生物合成

胆固醇

胆固醇是生物膜的重要组成部分。它是一种调节细胞膜流动性的类固醇。它的生物合成是扩展超过五个碳单位的碳骨架的基本过程。类固醇激素来源于胆固醇。

胆固醇的生物合成

胆固醇中的所有碳都来自乙酰辅酶 A，在以下合成中，概括为三个步骤：

1. 合成异戊烯基焦磷酸。

2. 六个异戊烯基焦磷酸分子缩合成角鲨烯。

3. 角鲨烯环化并转化为胆固醇。

胆固醇生物合成的复杂调节

胆固醇合成可以通过从头反应或通过饮食摄取进行。合成主要发生在肝脏中，其速率受到 3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶 A 还原酶反馈的严格调控。当胆固醇过多时，它会以极低密度脂蛋白的形式排出。四种调节机制总结如下：

1. 类固醇调节元件结合蛋白 (SREBP) 控制还原酶 mRNA 合成速率。

2. 非甾醇代谢物抑制还原酶 mRNA 翻译速率。

3. 还原酶降解具有高度控制。膜结构域可以改变其寡聚化状态以增加蛋白水解作用。

4. 还原酶活性通过磷酸化作用降低。因此，当 ATP 供应不足时，胆固醇合成将停止。

所以呢？

胆固醇的生物合成和代谢很重要，因为胆固醇是血液中必不可少的成分。涉及胆固醇调节的疾病会导致严重的问题。这类疾病的例子包括家族性高胆固醇血症，它会导致血液中胆固醇水平升高。这可能导致胆固醇沉积在血液中，在严重情况下会导致儿童心脏病。

胆固醇也是胆汁盐的主要成分，胆汁盐是消化脂类所必需的。许多类固醇激素也来自胆固醇。它们的主要五类是雄激素、糖皮质激素、盐皮质激素、雌激素和孕激素。

来源：Berg, Jeremy 和 Stryer, Lubert。生物化学：第五版。美国：W.H. Freeman and Company，2002。