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Linoleoil-CoA desaturasa

La linoleil-CoA desaturasa (también delta 6 desaturasa , EC 1.14.19.3) es una enzima que convierte entre tipos de ácidos grasos, que son nutrientes esenciales en el cuerpo humano. La enzima cataliza principalmente la reacción química

linoleoil-CoA + AH 2 + O 2 gamma-linolenoil-CoA + A + 2 H 2 O

Los tres sustratos de esta enzima son linoleil-CoA, un aceptor de electrones AH 2 , y O 2 , mientras que sus tres productos son gamma-linolenoil-CoA, el producto de reducción A, y H 2 O .

Esta enzima pertenece a la familia de las oxidorreductasas , específicamente aquellas que actúan sobre donantes pareados, con O2 como oxidante e incorporación o reducción de oxígeno. El oxígeno incorporado no necesita derivar del O2 , ya que la oxidación de un par de donantes da como resultado la reducción de O a dos moléculas de agua. El nombre sistemático de esta clase de enzimas es linoleoil-CoA, donador de hidrógeno:oxigeno oxidorreductasa . Otros nombres de uso común incluyen acil-CoA 6-desaturasa , delta6-desaturasa (D6D o Δ-6-desaturasa), delta6-acil-CoA graso desaturasa , delta6-acil CoA desaturasa , delta6-desaturasa de ácidos grasos , ácido graso 6-desaturasa , linoleato desaturasa , desaturasa linoleica , desaturasa del ácido linoleico , linoleoil CoA desaturasa , linoleoil-coenzima A desaturasa y delta6-desaturasa de ácidos grasos de cadena larga . Esta enzima participa en el metabolismo del ácido linoleico . Emplea un cofactor , el hierro .

La enzima es molecularmente idéntica en todos los seres vivos. Está presente en animales , plantas , hongos y cianobacterias . [5] [6]

La D6D es una de las tres desaturasas de ácidos grasos presentes en los seres humanos junto con la Δ-5 y la Δ-9 , llamada así porque se pensaba que desaturaba el enlace entre los carbonos 6 y 7, contando a partir del grupo carboxilo (el carbono del grupo carboxilo estaba numerado uno). El número 6 en el nombre de la enzima no tiene nada que ver con los ácidos grasos omega-6 . En los seres humanos, la D6D está codificada por el gen FADS2 .

Función

La D6D es una enzima desaturasa , es decir, introduce un doble enlace en una posición específica de los ácidos grasos de cadena larga. La D6D es necesaria para sintetizar ácidos grasos omega-3 y omega-6 de cadena más larga. [7] En humanos, se utiliza principalmente para las conversiones de ácido cis-linolénico en ácido gamma-linolénico (GLA) y ácido palmítico en ácido sapiénico . También convierte el ácido alfa-linolénico (ALA) en ácido estearidónico y el ácido tetracosatetraenoico en ácido tetracosapentaenoico, pasos intermedios en la síntesis de ALA en EPA y de EPA en DHA , respectivamente.

Además de su función en la síntesis de EPA y DHA, la D6D desempeña un papel contributivo en la reesterificación de ácidos grasos, [8] necesaria para el retorno de los ácidos grasos libres no oxidados al tejido adiposo blanco como triglicéridos .

Agonistas y factores inhibidores

La D6D se regula positivamente por el estrógeno , [9] niveles bajos de omega-3 y restricción alimentaria moderada (hasta 300%) [ cita requerida ] .

La actividad de D6D disminuye con la edad, como lo sugieren las reducciones en GLA y los metabolitos posteriores. [10] [11] Otros factores inhibidores incluyen el alcohol, la radiación y la diabetes [ cita requerida ] .

La tasa de conversión de ALA en DHA es vulnerable a la supresión por los ácidos grasos de la dieta. Se ha descubierto que una ingesta de ALA superior al 1% y una ingesta total de poliinsaturados superior al 3% limitan drásticamente la síntesis de EPA y DHA. [12]

Importancia clínica

La deficiencia de D6D puede provocar deficiencias de DHA, GLA y sus metabolitos ácido dihomo-gamma-linolénico (DGLA) y prostaglandina E 1 (PGE 1 ). Está implicada en la producción anormal de esperma debido a la deficiencia de DHA [13] y en la dermatitis atópica debido a deficiencias de GLA y PGE 1 . [14]

Toxoplasma gondii

Los felinos carecen de actividad D6D en sus intestinos y acumulan ácido linoleico sistémico. [15] Este aumento de ácido linoleico en los gatos tiene una influencia en hacer que el ciclo sexual de T. gondii se restrinja a los felinos, y el ácido linoleico estimula la reproducción sexual de T. gondii . [16]

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000134824 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000024665 – Ensembl , mayo de 2017
  3. ^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ "Referencia de PubMed sobre ratón". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  5. ^ Lee JM, Lee H, Kang S, Park WJ (enero de 2016). "Desaturasas de ácidos grasos, regulación de ácidos grasos poliinsaturados y avances biotecnológicos". Nutrients . 8 (1): 23. doi : 10.3390/nu8010023 . PMC 4728637 . PMID  26742061. 
  6. ^ Nakamura MT, Nara TY (2004). "Estructura, función y regulación dietética de las Δ6, Δ5 y Δ9 desaturasas". Revisión anual de nutrición . 24 : 345–376. doi :10.1146/annurev.nutr.24.121803.063211. PMID  15189125.
  7. ^ Meena DK. "HUFA y PUFA: estructuras, presencia, bioquímica y sus beneficios para la salud". Base de datos de peces acuáticos Aquafind .
  8. ^ Wang, C.; Hucik, B.; Sarr, O.; Brown, LH; Wells, KRD; Brunt, KR; Nakamura, MT; Harasim-Symbor, E.; Chabowski, A.; Mutch, DM (2023). "La deficiencia de delta-6 desaturasa (Fads2) altera el ciclo de triacilglicerol/ácido graso en el tejido adiposo blanco murino". Journal of Lipid Research . 64 (6): 100376. doi : 10.1016/j.jlr.2023.100376 . PMC 10323924 . PMID  37085033. 
  9. ^ Giltay, EJ; Gooren, LJ; Toorians, AW; Katan, MB; Zock, PL (2004). "Las concentraciones de ácido docosahexaenoico son más altas en mujeres que en hombres debido a los efectos estrogénicos". The American Journal of Clinical Nutrition . 80 (5): 1167–1174. doi : 10.1093/ajcn/80.5.1167 . ISSN  0002-9165. PMID  15531662.
  10. ^ Horrobin, DF (1981). "Pérdida de la actividad de la delta-6-desaturasa como factor clave en el envejecimiento". Medical Hypotheses . 7 (9): 1211–1220. doi :10.1016/0306-9877(81)90064-5. ISSN  0306-9877. PMID  6270521.
  11. ^ Biagi, PL; Bordoni, A.; Hrelia, S.; Celadon, M.; Horrobin, DF (1991). "La suplementación dietética con ácido gamma-linolénico puede revertir la influencia del envejecimiento en la actividad de la delta 6-desaturasa del microsoma hepático de rata". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Lípidos y metabolismo lipídico . 1083 (2): 187–192. doi :10.1016/0005-2760(91)90041-F. ISSN  0005-2760. PMID  1674661.
  12. ^ Gibson, RA; Neumann, MA; Lien, EL; Boyd, KA; Tu, WC (2012). "La síntesis de ácido docosahexaenoico a partir del ácido alfa-linolénico se inhibe con dietas ricas en ácidos grasos poliinsaturados". Prostaglandinas, leucotrienos y ácidos grasos esenciales . 88 (1): 139–146. doi :10.1016/j.plefa.2012.04.003. ISSN  0952-3278. PMID  22515943.
  13. ^ Roqueta-Rivera M, Stroud CK, Haschek WM, Akare SJ, Segre M, Brush RS, Agbaga MP, Anderson RE, Hess RA, Nakamura MT (febrero de 2010). "La suplementación con ácido docosahexaenoico restaura completamente la fertilidad y la espermatogénesis en ratones macho con delta-6 desaturasa nula". Revista de investigación de lípidos . 51 (2): 360–367. doi : 10.1194/jlr.M001180 . PMC 2803238 . PMID  19690334. 
  14. ^ Chung, BY; Park, SY; Jung, MJ; Kim, HO; Park, CW (2018). "Efecto del aceite de onagra en pacientes coreanos con dermatitis atópica leve: un estudio clínico aleatorizado, doble ciego y controlado con placebo". Anales de Dermatología . 30 (4): 409–416. doi : 10.5021/ad.2018.30.4.409 . PMC 6029968 . PMID  30065580. 
  15. ^ Sinclair, AJ; McLean, JG; Monger, EA (1979). "Metabolismo del ácido linoleico en el gato". Lípidos . 14 (11): 932–936. doi :10.1007/BF02533508. ISSN  1558-9307. PMID  513981. S2CID  4023638.
  16. ^ Martorelli Di Genova B, Wilson SK, Dubey JP, Knoll LJ (agosto de 2019). "La actividad de la delta-6-desaturasa intestinal determina el rango de hospedadores para la reproducción sexual de Toxoplasma". PLOS Biology . 17 (8): e3000364. doi : 10.1371/journal.pbio.3000364 . PMC 6701743 . PMID  31430281.