Роль сквалена в синтезе

Сквален — это органическое соединение. Это тритерпеноид с молекулярной формулой C30H50. Это бесцветное масло, но нечистые образцы имеют желтый цвет. Первоначально он был извлечен из масла печени акулы (отсюда и название, поскольку собачья собака относится к роду акул). По оценкам, 12 процентов сквалена в организме человека содержится в кожном сале. Сквален оказывает местное смазочное и защитное действие на кожу. Большинство растений, грибов и животных производят сквален в качестве биохимического предшественника биосинтеза стеринов, включая холестерин и стероидные гормоны у человека. Он также является промежуточным продуктом в биосинтезе терпеноидов у многих бактерий. Сквален является важным компонентом некоторых адъювантов вакцин: адъюванты Novartis и GlaxoSmithKline называются MF59 и AS03 соответственно.

Роль в синтезе тритерпеноидов 

Сквален является биохимическим предшественником стероидов и гопанов. Для стеринов преобразование сквалена начинается с окисления одной из его концевых двойных связей (скваленмонооксигеназой), в результате чего образуется 2,3-оксисквален. За этим следует ферментативная циклизация с образованием ланостерина, который может быть переработан в другие стероиды, такие как двойные связи холестерина и эргостерина, через несколько этапов, включая удаление трех метильных групп, восстановление одной двойная связь НАДФН и миграция другой двойной связи. У многих растений она превращается в стигмастерин, а у многих грибов она является предшественником эргостерина. Пути биосинтеза присутствуют у многих бактерий и большинства эукариот, но не обнаружены у архей.

Производство

Биосинтез :

Сквален биосинтезируется путем соединения двух молекул фарнезилпирофосфата. Для конденсации необходимы НАДФН и скваленсинтаза.

Скваленмонооксигеназа:

Скваленмонооксигеназа (также известная как скваленэпоксидаза) представляет собой эукариотический фермент, который использует НАДФН и двухатомный кислород для окисления сквалена до 2,3-оксисквалена (скваленэпоксида). Скваленэпоксидаза катализирует первый окислительный этап биосинтеза стеринов и считается одним из ферментов, лимитирующих скорость на этом пути. У людей скваленэпоксидаза кодируется геном SQLE. В некоторых эукариотических геномах отсутствует ген, кодирующий скваленмонооксигеназу, и вместо этого кодируется альтернативная скваленэпоксидаза для выполнения той же задачи.

Механизм:

Типичная скваленмонооксигеназа представляет собой флавопротеинмонооксигеназу. Флавопротеинмонооксигеназы образуют гидропероксиды флавина в активном сайте фермента, а затем переносят концевые атомы кислорода гидропероксидов на субстрат. Скваленмонооксигеназа отличается от других флавинмонооксигеназ тем, что кислород вставляется в субстрат в виде эпоксида, а не гидроксильной группы. Этот фермент содержит слабосвязанный флавин FAD и получает электроны от НАДФН-цитохром P450 редуктазы вместо прямого связывания НАДФН. Альтернативная скваленэпоксидаза принадлежит к суперсемейству гидроксилаз жирных кислот и получает электроны от цитохрома b5.