胆固醇生物合成

胆固醇是真核生物细胞膜的组分，也是多种生物活性物质的前体，因此它的生物合成和代谢转变以及转运一直是生物学家关注焦点之一。其过程大致为：乙酰CoA→甲羟戊酸→二甲烯丙基焦磷酸→鲨烯→胆固醇。

哺乳动物几乎所有细胞都能合成胆固醇，其中最活跃的是肝细胞（80％），其次是小肠上皮细胞（10％）和皮肤（5％）。细胞内合成胆固醇的场所是细胞质，其中一部分反应在细胞液发生，另一部分则在内质网上进行。

 从乙酰CoA合成活化的异戊二烯 

两分子乙酰CoA合成乙酰乙酰CoA，在HMG-CoA合酶催化下结合一分子乙酰CoA生成β-羟基-β-甲基戊二酸单酰CoA（HMG-CoA），在HMG-CoA还原酶（限速酶）催化下被还原为甲羟戊酸。甲羟戊酸经磷酸甲羟戊酸转变为5-焦磷酸甲羟戊酸，在焦磷酸甲羟戊酸脱羧酶催化下脱羧，生成活化的异戊二烯单位——异戊二烯焦磷酸。异戊二烯焦磷酸在异戊二烯焦磷酸异构酶的催化下转化为二甲烯丙基焦磷酸。

 ⇓  底物 ( ⇑ )辅 酶 EC 类型 疾病 100px 　　　乙酰CoA  乙酰CoA

CoA-SH   30px| 	 乙酰CoA

CoA-SH  乙酰CoAC-酰基转移酶2.3.1.9 转移α-甲基乙酰乙酸尿症  140px　 乙酰乙酰CoA H2O，乙酰CoA

CoA-SH    14px| HMG-CoA合酶2.3.3.10 转移3-羟基-3-甲基戊二单酰CoA合酶  170px β-羟-β-甲基戊二酸单酰CoA（HMG-CoA）2 NADPH/H+

CoA-SH，2 NADP+ 14px|  HMG-CoA还原酶1.1.1.34 氧还 140px 　甲羟戊酸ATP

ADP 14px| 甲羟戊酸激酶 
过氧化物酶体2.7.1.36 转移高IgD 综合征 ，甲羟戊酸尿症  160px 　5-磷酸甲羟戊酸 ATP

ADP 14px| 磷酸甲羟戊酸激酶

过氧化物酶体2.7.4.2 转移 200px 　5-焦磷酸甲羟戊酸 ATP

ADP 14px| 焦磷酸甲羟戊酸脱羧酶4.1.1.33 裂合 200px 　3-磷酸-5-焦磷酸甲羟戊酸 CO2，Pi  14px|  170px　 异戊二烯焦磷酸  8px| 	Mg2+／Zn2+异戊二烯焦磷酸异构酶5.3.3.2 异构 170px　 二甲烯丙基焦磷酸  

 从活化的异戊二烯单位合成鲨烯 
在二甲烯丙基转移酶催化下，一个二甲烯丙基焦磷酸与一个异戊二烯焦磷酸头尾缩合为牻牛儿焦磷酸。在牻牛儿基转移酶的催化下，牻牛儿焦磷酸与另一个异戊二烯焦磷酸头尾缩合成法尼基焦磷酸。两分子法尼基焦磷酸在法尼基转移酶或鲨烯合酶催化下头头缩合为前鲨烯焦磷酸，在NADPH还原下重排得到含有30个碳原子的鲨烯。

 ⇓  底物 ( ⇑ )辅 酶 EC 类型 疾病 170px 　二甲烯丙基焦磷酸异戊二烯焦磷酸

PPi   14px|  二甲烯丙基转移酶2.5.1.1 转移 牻牛儿基转移酶2.5.1.10 转移 240px 　牻牛儿焦磷酸 异戊二烯焦磷酸

PPi   14px| 二甲烯丙基焦磷酸2.5.1.1 转移牻牛儿基转移酶2.5.1.10 转移 330px 　法尼基焦磷酸  

 2 × 法尼基焦磷酸PPi  14px|  Mg／Mn 鲨烯合酶2.5.1.21 转移 440px
　前鲨烯焦磷酸 2 NADPH/H+

PPi，NADP+   14px|    170px 　鲨烯 

 从鲨烯合成胆固醇 
鲨烯在鲨烯单加氧酶的催化下环氧化为2,3-环氧鲨烯，随后在羊毛固醇合酶催化下发生一个复杂的由质子引发的环化反应，生成四环结构的羊毛固醇。下面连续发生一系列复杂的反应形成7-脱氢胆固醇，经还原得胆固醇。这一系列复杂的反应包括：
三个连续的去甲基化反应，分别在4-，4-和14-位上。
8-位上的双键转移到5-位上。
侧链双键的还原。

 ⇓  底物 ( ⇑ )辅 酶 EC  类型 疾病 170px 　鲨烯 AH2，O2 

A，H2O  14px| FAD鲨烯单加氧酶1.14.99.7 氧还 200px　(S)-2,3-环氧鲨烯 	 4px|  羊毛固醇合酶5.4.99.7 异构 230px 　羊毛固醇 	 3 O2，3 NADPH/H+

甲酸，4 H2O，3 NADP+14px| 血红素-硫醇甾醇14α-去甲基化酶1.14.13.70 氧还 230px 4,4-二甲基-5α-胆甾-8,14,24-三烯-3β-醇   	 NADPH/H+

NADP+14px|甾醇δ14-还原酶1.3.1.70 氧还Greenberg发育不良 230px 　14-去甲基羊毛固醇   	 3 O2，3 NADPH/H+

4 H2O，3 NADP+14px|甲基固醇单加氧酶1.14.13.72 氧还 230px 　4α-甲基酵母甾醇-4-羧酸  	 NADP+

CO2，NADPH/H+14px|甾醇4α-羧酸-3-脱氢酶

（脱羧）1.1.1.170 氧还Child综合征  225px 3-氧代-4-甲基酵母甾醇 	NADPH/H+

NADP+14px|3-氧代类固醇还原酶1.1.1.270 氧还 230px 　4α-甲基酵母甾醇 	? [H]

? 14px|多步反应 230px 　酵母甾醇 	4px|胆甾烯醇δ-异构酶*5.3.3.5 异构软骨发育不全点状，X连锁显性  230px 5α-胆甾-7,24-二烯-3β-醇 	NADPH/H+

NADP+ 30px| NADPH/H+

NADP+甾醇δ24-还原酶*1.3.1.72 氧还链甾醇症 230px 　7-烯胆甾烷醇 	 O2，NADH/H+

2 H2O，NADP+14px|7-烯胆甾烷醇-5-去饱和酶1.14.21.6 氧还7-烯胆烷醇症 230px 　7-脱氢胆固醇 NADH/H+

NAD+   14px| 	 7-脱氢胆固醇还原酶     1.3.1.21 氧还Smith-Lemli-Opitz综合征 230px 　胆固醇 
* 这两步的顺序可以颠倒，这样的话中间产物将是Zymostenol（酵母甾烯醇），而非5α-胆甾-7,24-二烯-3β-醇。

更多信息，请参见胆固醇条目。
颜色标识：
{| style="height:60px"
|-
| style="background:#FFE7BA;"| 底物 
| bgcolor="#FFF8DC"| 反应箭头
| bgcolor="#DCDCDC"| 关键酶 
| 
|-
|高能磷酸 还原当量 
|CO2 / HCO3− C1产物 氮 
|-
|}

外部链接
KEGG：人类体内类固醇的生物合成 
本文表格按照德文de.labs.wikimedia.org站点中的Biochemie und Pathobiochemie: Cholesterinbiosynthese一文构建。



en:Steroid#Steroid biosynthesis