Overview
중성지방(triacylglycerol)의 분해로 생성된 지방산은 혈중 알부민과 결합하여 근육 세포 등으로 운반된 후, 미토콘드리아 기질 내부에서 β-산화(β-oxidation) 과정을 거쳐 아세틸-CoA로 분해된다. β-산화는 지방산 사슬의 카르복실기 말단으로부터 탄소 2개씩을 반복적으로 잘라내는 연속적인 순환 대사 경로이다.
1. 지방산 활성화 및 운반 : 세포질로 유입된 지방산은 CoA와 결합하여 ATP를 소모하며 아실-CoA(Acyl-CoA)로 활성화된 후, 카르니틴(carnitine) 셔틀을 통해 미토콘드리아 내막을 통과한다.
2. β- 산화의 4단계 순환 : 미토콘드리아 기질에서 아실-CoA는 산화(Oxidation), 수화(Hydration), 산화(Oxidation), 티올분해(Thiolysis)의 4가지 효소 반응을 반복 구동하고, 이 순환을 한 번 돌 때마다 1분자의 FADH2 , 1분자의 NADH, 그리고 탄소 2개가 잘려 나간 1분자의 아세틸-CoA가 생성된다.
3. 에너지 대사 진입 : 최종 산물인 아세틸-CoA는 시트르산 회로(TCA 회로)로 진입하여 완전히 산화되며, FADH2와 NADH는 전자전달계로 이동하여 다량의 ATP를 생산한다.
Key Step
· Fatty acid + ATP + CoA-SH
Acyl-CoA synthethase
Acyl-CoA + AMP + PPi
· Acyl-CoA(n) + FAD+
Acyl-CoA dehydrogenase
Trans-△2-Enoyl-CoA + FADH2
· L-3-Hydroxyacyl-CoA+ NAD+
3-Hydroxyacyl-CoA dehydrogenase
3-Ketoacyl-CoA+ NADH + H+
· 3-Ketoacyl-CoA + CoA-SH
Thiolase
Acyl-CoA(n-2) + Acetyl-CoA
Figures
