脂肪酸合酶（FAS）多結構域負責脂肪酸的從頭生物合成，在初級代謝中起著至關重要的作用。盡管進行了廣泛的研究，但FAS催化機制的分子細節仍然知之甚少。例如，β-酮酰基合酶（KS）催化脂肪酸延長碳-碳鍵的形成，這是生物合成中的關鍵催化步驟，但決定其反應速度和準確性的因素尚不清楚。
圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.
有鑒于此，Goethe University Frankfurt的Martin Grininger課題組通過連續熒光活性測定研究了KS介導的碳-碳鍵形成的酶動力學。研究結果表明，KS可能對脂肪酸生物合成具有限速作用，其動力學與結合的脂肪酰基鏈的長度相適應，KS還通過防止中間體經歷KS介導的伸長來負責生物合成的保真度。
圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.
為了深入了解KS的選擇性，這項研究還進行了分子動力學（MD）模擬計算。結果表明，KS二聚體具有正協同作用，會影響多酶的構象變異。這項工作推進了我們對KS分子機制的了解將為工程化改造FAS在生物技術中的應用和針對脂肪酸代謝的新療法設計奠定基礎。
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圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.
原文標題：The Kinetics of Carbon-Carbon Bond Formation in Metazoan Fatty Acid Synthase and Its Impact on Product Fidelity
原文作者：Christian Gusenda, Ana R. Calixto, Joana R. Da Silva, Pedro A. Fernandes, and Martin Grininger*
Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202412195
