Les acides gras ont un groupe acide à une extrémité, relié à une chaîne hydrocarbonée qui repousse l’eau. Ce sont des composants cellulaires très importants, jouant des rôles structurels en tant que composants membranaires, des rôles de signalisation en tant qu’hormones et en tant que sources d’énergie pour alimenter le métabolisme. Les humains tirent de nombreux types d’acides gras de leur alimentation, mais plusieurs types doivent être synthétisés par l’organisme. La synthèse des acides gras est médiée chez les mammifères par une grande paire de protéines contenant un certain nombre d’enzymes différentes qui fonctionnent ensemble, et sont connues sous le nom de synthase d’acide gras (FAS).
Ce système enzymatique est très complexe et effectue un certain nombre de réactions biochimiques différentes, conduisant toutes à la synthèse d’un acide gras. La réaction de base de la synthèse des acides gras consiste à combiner des molécules composées de deux unités carbonées en chaînes plus longues pour former des acides gras. L’acide gras formé par les mammifères est l’acide palmitique composé de 16 atomes de carbone, également connu sous le nom de C16. L’acide palmitique est un acide gras saturé, c’est-à-dire qu’il ne contient pas de doubles liaisons. La biosynthèse de ce composé a lieu dans le cytosol, et il n’y a pas d’association avec les membranes.
La synthèse de l’acide palmitique nécessite plus que les deux précurseurs d’acides gras carbonés et l’acide gras synthase. Il nécessite également un cofacteur, qui est un composant non protéique faiblement associé à une enzyme. Le cofacteur CoA est un composé contenant du soufre qui accompagne chacun des produits chimiques qui servent de sources de carbone pour la chaîne des acides gras. La source des deux unités carbonées à ajouter à la chaîne d’acides gras en croissance est le cofacteur à trois carbones malonyl-CoA, qui est produit à partir du composé à deux carbones acétyl-CoA.
L’acide gras synthase doit d’abord être activé par contact avec l’acétyl-CoA. Après cette réaction, le FAS allonge séquentiellement la chaîne d’acides gras naissante à l’aide de groupes carbonés provenant de malonyl-CoA. Ce processus nécessite une série de réactions chimiques différentes. Au fur et à mesure que la chaîne grandit, elle passe d’une enzyme à l’autre, jusqu’à ce qu’elle atteigne sa longueur finale de 16 carbones. Ensuite, il est libéré de la protéine.
Il existe deux types de synthase d’acides gras. Le FAS de type I est le type de mammifère qui ne produit que de l’acide palmitique en utilisant une grande paire de protéines contenant chacune plusieurs enzymes différentes. En revanche, le FAS de type II est utilisé par les bactéries et les plantes. Ce complexe multi-enzymatique contient des enzymes individuelles sous forme de protéines distinctes qui se regroupent. Un complexe de type II peut produire d’autres types d’acides gras, mais n’est pas aussi efficace que le SAF de type I des mammifères.