脂肪酸の合成
脂肪酸合成の出発物質(プライマー)はアセチルCoA(炭素数2)とマロニルCoA(炭素数3)である。ヒトにおいては、炭水化物が解糖系を経てピルビン酸に変換され、さらにミトコンドリアにおいてピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体によりピルビン酸からアセチルCoAが生成する。ミトコンドリアで生産されるアセチルCoAは、オキサロ酢酸と共にクエン酸の形で濃縮されて細胞質基質へ輸送され、ATP-クエン酸リアーゼによってアセチルCoAとオキサロ酢酸に分解される。その後の脂肪酸合成は細胞質基質で行われる。
マロニルCoAはアセチルCoAカルボキシラーゼによってアセチルCoAから合成される。アセチルCoAおよびマロニルCoAはまずアシルキャリアータンパク質 (acyl career protein; ACP) と結合して活性化される。したがって、実際の脂肪酸合成反応はアセチルACPおよびマロニルACPが担う。
アセチルCoA(C2) + CO2 + ATP → マロニルCoA(C3) + ADP + Pi
アセチルCoA + ACP → アセチルACP(C2) + SH-CoA
マロニルCoA + ACP → マロニルACP(C3) + SH-CoA
多くの細菌は嫌気性の(酸素分子を必要としない)不飽和脂肪酸合成経路をもっている。例えば、大腸菌(Escherichia coli)では、飽和脂肪酸合成の中間物質であるC10飽和脂肪酸(ヒドロキシデカノイルACP)に不飽和結合が導入される。導入後は再び炭素鎖の伸長反応に戻り、C16およびC18の不飽和脂肪酸が合成される(16:1ω7および18:1ω7)。反応はFabAおよびFabBの2つの酵素によって触媒される。嫌気性の合成経路は大部分の細菌に分布しており、好気性の経路より起源が古いと推測される。