脂肪酸合酶

在脂肪酸合酶中，底物和中間產物分子在各個功能結構域（可以位於同一酶分子，也可以位於不同酶分子）中傳遞直到完成脂肪酸的整個合成過程。 ^[1] 

脂肪酸是脂肪族類酸，在能量運輸和儲存、細胞結構、提供激素合成的中間物等多個方面發揮着關鍵作用。脂肪酸的合成需要將乙酰輔酶A和丙二酸單酰輔酶A通過一系列的克萊森縮合反應然後脱羧（生物素作輔酶）來完成。在脂肪鏈的延伸過程中，通過連續的酮還原酶、脱水酶以及烯脂酰ACP還原酶的作用，加入的酮基（酰基）被還原為完全飽和的脂肪鏈。延伸中的脂肪鏈在這些酶活性位點之間循環傳遞時，共價連接在酰基載體蛋白的磷酸泛酰巰基乙胺（phophopantetheine）輔基上，並通過硫酯酶的作用而被釋放。

脂肪酸合酶被分為兩大類：

類型I，是一個多功能單鏈蛋白質，普遍存在於哺乳動物和真菌中（雖然哺乳動物和真菌中的脂肪酸合酶在結構上有所區別）。

類型II，整個酶系統由多個單功能酶組成，存在於細菌中。

哺乳動物中的脂肪酸合酶含有兩個等同的多功能單鏈（形成同源二聚體），每一條氨基酸鏈的N端區域含有三個催化結構域（酮脂酰合成酶、脱水酶和單酰/乙酰轉移酶），而C端區域則含有四個結構域（醇還原酶、酮脂酰還原酶、酰基載體蛋白和硫酯酶），這兩個區域被中間600個氨基酸殘基組成的核心區域所分隔。

脂肪酸合酶組構的傳統模型（“頭對尾”模型）大部分是基於雙功能試劑1,3-dibromopropanone（DBP）能夠將一個脂肪酸合酶單體上的酮脂酰合成酶結構域活性位點上的半胱氨酸（Cys161）的巰基和另一個單體上的載體蛋白結構域中的磷酸泛酰巰基乙胺輔基聯接在一起的現象。

但對脂肪酸合酶二聚體所進行的突變研究發現酮脂酰合成酶和單酰/乙酰轉移酶結構域可以與二聚體中任何一個單體上的載體蛋白共同作用； 而對於DBP聯接實驗結果的再分析顯示酮脂酰合成酶的活性位點Cys161的巰基可以被聯接到任一單體中載體蛋白4'-磷酸泛酰巰基乙胺的巰基上。而且，發現只含有一個完整單體的異源二聚化的脂肪酸合酶能夠進行棕櫚酸酯的合成。 以上的這些實驗結果與之前的“頭對尾”模型並不相符，於是另一個模型被提出：兩個單體上的酮脂酰合成酶和單酰/乙酰轉移酶結構域位於接近脂肪酸合酶二聚體中心的位置，在這一位置上，它們能夠與任一單體中的載體蛋白接觸。

脂肪酸合酶的代謝與體內平衡是由上游刺激因子（Upstream Stimulatory Factor）和固醇調節元件結合蛋白（sterol regulatory element binding protein-1c，SREBP-1c）進行轉錄調控，以對進食行為和胰島素做出反應。

脂肪酸合酶的基因可能是一個癌基因。 ^[2]  在癌症研究中發現，脂肪酸合酶的水平在乳腺癌中發生上調，它可以作為不準確癌症診斷的指標，也是化療中的潛在靶標。