深圳子科生物報(bào)道：

脂肪對(duì)我們的身體至關(guān)重要。所有脂肪的核心成分都是脂肪酸（fatty acids），脂肪酸最初需要ACC酶催化合成。來(lái)自巴塞爾大學(xué)的一組研究人員發(fā)現(xiàn)了ACC組裝成不同微絲結(jié)構(gòu)的分子機(jī)制，這些微絲類(lèi)型控制著酶的活性，因而也控制了脂肪酸的生成。

這一研究成果公布在6月13日的Nature雜志上。

脂肪是高度多樣化的分子，能被用作燃料和能量?jī)?chǔ)存，它們也是構(gòu)成細(xì)胞膜，激素和信號(hào)的基礎(chǔ)元件。盡管脂肪有很多多樣性，但其中所含的所有脂肪酸都來(lái)自相同的前體。只有一種酶能啟動(dòng)其生產(chǎn)：乙酰-CoA-羧化酶（acetyl-CoA-carboxylase），簡(jiǎn)稱(chēng)ACC。ACC是脂肪酸合成的關(guān)鍵，理解ACC的結(jié)構(gòu)對(duì)于治療許多疾病至關(guān)重要。

雖然早在六十年前，科學(xué)家們就了解了酶在新陳代謝中的功能，但大家對(duì)ACC的結(jié)構(gòu)了解很少?，F(xiàn)代生物化學(xué)教科書(shū)采用的還是ACC形成微絲的舊的，模糊的圖像，因此這些微絲如何形成，以及為何形成依然是一個(gè)謎。

巴塞爾大學(xué)Biozentrum的Timm Maier教授領(lǐng)導(dǎo)的研究組深入剖析了這一圖像：“我們已經(jīng)解決了這個(gè)在新陳代謝方面的長(zhǎng)期困惑。闡明ACC微絲的詳細(xì)結(jié)構(gòu)揭示了它們對(duì)酶活性的影響?！?

脂肪酸合成的關(guān)鍵點(diǎn)

ACC是新陳代謝和脂肪酸生成的關(guān)鍵調(diào)節(jié)器。因此，ACC活性調(diào)節(jié)非常復(fù)雜。只有約一半的ACC酶催化化學(xué)反應(yīng)，另一半負(fù)責(zé)控制ACC活性，作為ACC產(chǎn)物的一個(gè)傳感器，和酶的開(kāi)關(guān)。

ACC的結(jié)構(gòu)決定了它的活性

ACC的活性并不總是相同的。根據(jù)其結(jié)構(gòu)，ACC的活性或高或低。代謝物信號(hào)過(guò)量的碳水化合物能驅(qū)動(dòng)酶進(jìn)入其活性狀態(tài)。

“數(shù)十種ACC酶連接形成單個(gè)微絲，”Maier說(shuō)，“在這種微絲中，酶結(jié)構(gòu)域被穩(wěn)定地排列起來(lái)，在功能上相互作用，只有這樣ACC才能有效地催化化學(xué)反應(yīng)并刺激脂肪酸的生成。當(dāng)ACC沒(méi)有整合到絲狀體中時(shí)，酶結(jié)構(gòu)域靈活連接?！?

ACC也可以通過(guò)微絲來(lái)關(guān)閉。一些調(diào)控因素迫使ACC形成無(wú)活性的微絲，其中酶的結(jié)構(gòu)域被嚴(yán)格分開(kāi)。這種通過(guò)改變酶的整體形狀的多種調(diào)節(jié)模式，之前從未發(fā)現(xiàn)過(guò)，十分獨(dú)特。

作為藥物開(kāi)發(fā)的靶標(biāo)結(jié)構(gòu)

由于ACC在代謝中的關(guān)鍵作用，因此可以作為藥物開(kāi)發(fā)的重要靶標(biāo)。

抑制ACC活性可能可以對(duì)抗癌癥或某些病毒感染，因?yàn)檠杆僭鲋车哪[瘤細(xì)胞和包膜病毒需要特別大量的脂肪酸。ACC也可以作為調(diào)控心血管疾病，以及與異常脂質(zhì)和碳水化合物代謝有關(guān)的糖尿病的有關(guān)危險(xiǎn)因素的靶標(biāo)，這些都是“代謝綜合征”。

這項(xiàng)研究為開(kāi)發(fā)選擇性ACC抑制劑開(kāi)辟了新的可能性，這種抑制劑干擾ACC的活化和微絲形成，并最終限制脂肪酸的生物合成。

原文標(biāo)題：

Structural basis for regulation of human acetyl-CoA carboxylase