Lipid

Plasma lipoproteins

運輸

Chylomicrons 裝 Tg
HDL 的蛋白質多，帶 cholesterol 回肝
VLDL 運出肝

Cholesterol ester

Cholesterol ester 完全疏水，能聚的更密

LDL

apoproteins CII
apoproteins B100

endocytosis 進入cell後負回饋

抑制可降血脂

抑制HMG-CoA
- 減少 LDL Receptor
促進ACAT
- 促進 Cholesterol ester形成
調控 LDL receptor 表現

Lipid acid

氧化

β氧化一圈少兩碳

Fatty acid activation

Long chain (10-20)
- mainly in ER
Medium chain (4-12)
- mitochondria matrix

穿膜

外膜上加 Acetyl-CoA
Carnitine
- 標記送進matrix
Carnitine-acylcarnitine translocase
- 轉運 Carnitine, Fatty acyl-Carnitine
Carnitine acyltransferase I (CPTI)
- 外膜，加上Carnitine
Carnitine acyltransferase II (CPTII)
- 內膜，回收Carnitine

The β-oxidation pathway

粒線體基質
β氧化數逐漸上升

Acyl-CoA dehydrogenase

α-β氧化去氫
產生 FADH₂
Trans

Enoyl-CoA hydratase

水合產生2°醇

3-L-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase

氧化產生酮
NADH

β-ketothiolase (thiolase)

切下一個Acetyl-CoA

進入 TCA cycle

Acetyl CoA + oxaloacetate → Citrate

能量

一個Acetyl-CoA 進入 Citric Acid Cycle 產生 3NADH + FADH₂ + ATP/GTP

unsaturated fatty acids

cis

enoyl-CoA isomerase

3-cis到2-trans

2,4-dienoyl-CoA reductase

消耗NADPH
2-trans,4-cis烯轉成3-cis

propionyl-CoA

Ketogenesis

一堆Acetyl-CoA沒有OAA能用（缺糖，缺碳）
- Liver mitochondria 先存電子進去( β-hydroxybutyrate)
- 組織 β-hydroxybutyrate 氧化回 2Acetyl-CoA+NADH
  - β-ketoacyl-CoA transferase( S-CoA 攻擊酸)
β-ketothiolase
- 兩個 Acetyl-CoA 產生 Acetoacetyl-CoA
HMG-CoA synthase
- 第三個Acetyl-CoA 攻擊酮，產生6C
HMG-CoA lyase
- 脱去 Acetyl-CoA

合成

在細胞質中
Citrate 穿膜

穿膜

2+3 製作

acetyl-CoA carboxylase (ACC).

ACC 先接 E-Biotin，再 HCO₃^-
產生 Malonyl-CoA (3)
調控步驟
- citrate 促進 (Acetyl-CoA 用不完了)
- AMPK、PKA、Fatty acyl-CoA 抑制

產生2+3

Acetyl-Acyl Carrier Protein (ACP)

一坨 Megasynthase，變成4+1

β-Ketoacyl-ACP synthase (KS)

2+3 →4+1

Get Tg

膽鹽

介面活性劑

Tg代謝

Tg 合成

原料

DHAP or Glycerol 轉成 Glycerol-3-phosphate

glycerophosphate acyltransferase (GPAT)

接脂肪酸上去

脂肪暖暖包

MG → TG → MG

磷脂

激活

glycerol phosphate
acyltransferase enzymes
- 轉酸上去
CDP-diacylglycerol
synthase
- 黏上CTP，變高能
- PPi → 2Pi

分支進化

看看就好

PS 一堆被PSD變 PE

PS/PG 調節

PG 帶負電
PE不帶電
可以根據膜電位調整

高等生物

多途徑PA

做 PC & PE

Kinase
接上CMP，變成CDP-??
DAG 黏上去

PEMT

PE 被加了三次甲基變成PC
甲基來源AdoMet
methionine adenosyltransferase 一次拔三個Pi

PI & Cardiolipin

Cardiolipin
- 兩個DAG 黏在glycerol
PI
- CDP-diacylglycerol 接六碳醣
- 負電

碳鏈置換

phospholipases and specific lysophospholipid acyltransferases
切割位置

蛇毒

有些能切掉碳鏈，讓磷脂少一條，變成類似介面活性劑，溶cell

Steroids

合成

27 C

連接acetate

產生mevalonate
- HMG-CoA reductase 拔 S CoA, 還原 ketone

From 6 carbon (C6) mevalonate to 5 carbon (C5) IPP and DMAPP:
- 三次磷酸化
- 第三個磷酸、CO₂一起走
- IPP isomerase 轉換 IPP and DMAPP

越來越長
- DMAPP+ 5 IPP

成環

調控

Post translate

泛素調控 HMG CoA reductae

Lanosteral (cholesterol 前驅) 結合 Insig
Insig 把所有人黏起來
Ubc7 在 HMG-CoA reductase 上接 Ubiquitin
Proteasome 降解 HMG-CoA reductase

Ubiquitin: 泛素，標記擊殺

Transcript

轉錄因子：bHLH
高 Cholesterol 會讓 Insig 抓 SCAP

SREBP: sterol regulatory element binding proteins
Scap: SREBP cleavage-activating protein

用途

Bile acid

最大宗

Progestin

尾巴少六個，21C

Steroid hormones 合成

Vitamins

Vitamin A

Retinal 會黏在 Disk 和 Opsin結合，形成 rhodopsin 上感光
照光丟出質子，變成 trans

Vitamin D

Active form: 1,25-DHC

合成激素之類的

神經磷脂(sphingomyelin)

不包含甘油（glycerol）
sphingosine(
鞘胺醇，18C)+fatty acid = Ceramide (雙鍊)
Ceramide + Phosphatidylcholine = Sphingomyelin + Diacylglycerol (二醯甘油)
Ceramide + UDP-α-D-galactose 0r UDP-α-D-glucose → glycosphingolipids

arachidonic acid 類

Prostaglandins(前列腺素,簡稱 PGS)
- COX-1, COX-2 基因
Thromboxane A2(血栓素)
Leukotrienes(白三烯素)
- 肺部平滑肌收縮

整理

磷脂

比較生理的東西

肌肉

Note

Glucose-6-phophatase 只有肝臟有，因此肌肉的肝醣不能利用

Cori cycle

代謝乳酸
gluconeogenesis

Creatine 肌酸

肌肉瞬間爆發力
形成 Creatinine (肌酸酐) 代謝

肝臟

Malonyl-CoA 抑制酮體形成

Insulin

Receptor

Receptor tyrosine kinase
- 一般會形成 dimer，但是 Insulin R 自身就是 Dimer

GLUT

Glucose transporter

GLUT2
- Liver
- Pancreatic β cell
- small intestine
GLUT4
- Skeletal m.
- Cardiac m.
- Adipose tissue
GLUT5
- 運 flucose

Leptin (瘦素)

Adipose cell 產生
抑制 fat synthesis
促進 β-oxidation
抑制 Hypothalamus
促進產熱
- 促進 Norepinephrine (唯一去偶合劑，搶電子傳遞)

Glucagon / Epinephrine

促進分解
- 例外: Epinephrine 會促進肌肉糖解
cAMP 增加
- 促進脂肪、肝糖分解
- G protein 途徑
- 促進 Protein Kinase A (PKA)

胺代謝

Ubiquitin

標記分解
標記需花ATP
HECT E3 把它接在 Lysine
Proteasome 分解

Amino acid metabolism

Kidney proximal tubular cells

產胺

轉胺機制

α-ketoglutarate $\leftrightarrow$ L-glutarate

轉胺酶：

Alanine aminotransferase (ALT; glutamate pyruvate transaminase, GPT)
Aspartate aminotransferase (AST; glutamate oxaloacetate transaminase, GOT)

輔酶: pyridoxal 5 phosphate (PLP, VitB6)

大家的輔酶
- Transamination
- Decarboxylation
- Deamination
- Transsulfuration
- Desulfuration
- Heme synthesis
- Racemization
- Tryptophan metabolism
- Amino acid absorption

血液運輸

一般組織氮廢物用 L-glutamine 運送 (轉成中性)
肌肉氮廢物用 Alanine 運送
- Pyruvate $\leftrightarrow$ Alanine

Glutamate Releases in liver

先轉胺再脱胺，α-ketoglutarate 進入 TCA cycle
- aminotransferase
- glutamate dehydrogenase
在 mitochondria

Urea Cycle 尿素循環

mitochondria 開始，在細胞質結束
一圈排除 2N

mitochondria 內

NH₄⁺, CO₂, ATP → Carbamoyl phosphate
- 起始酵素： Carbamoyl phosphate Synthetase
加 ornithine
- transcarbamoylase
Formation of argininosuccinate through a citrullyl AMP intermediate
- oxaloacetate $\leftrightarrow$ Aspartate
Fumarate 連接 Urea cycle, TCA cycle
Formation of urea and ornithine
- Urea + Arginine → Ornithine

轉胺整理

氧化脫胺

α-Ketoglutarate ⇆ Glutamate
- Glutamate 進入肝臟 mitochondria
Oxaloacetate ⇆ Aspartate
- Aspartate 帶出肝臟 mitochondria
L-Glutamate ⇆ L-glutamine
- 組織轉胺，血液運輸
Pyruvate ⇆ Alanine
- 肌肉轉胺，血液運輸

蛋白質代謝

生酮生糖？

生酮：3T2L(只生酮)1F (HMV, 必須)

各種輔酶

Tetrahydrofolate

來源：Vit B9
Serine, glycine, methionine,
histidine metabolism
攜帶一個碳
- -CH₃

Tetrahydrobiopterin (BH₄)

來自 GTP
問就是 BH₄

Biotin (B₇)

帶碳酸根單碳
Carboxylase 系列的輔酶
會和 Avidin 結合 (生雞蛋一堆)

Example

糖質新生 step1

pyridoxal 5 phosphate (PLP, VitB6)

脱去單碳
大家的輔酶
- Transamination
- Decarboxylation
- Deamination
- Transsulfuration
- Desulfuration
- Heme synthesis
- Racemization
- Tryptophan metabolism
- Amino acid absorption

S-Adensylmethionine (SAM, adoMet)

甲基化
Homocysteine
- 需要 PLP 分解

Thiamin pyrophosphate (TPP, Vit B₁)

Pyruvate dehydrogenase
參與脫氫
缺乏：beriberi (腳氣病)

niacin (Vit B₃)

NADP, NAD 原料

Tryptophan

唯一有吲哚 (ex. IAA)
血清素 (Serotonin)
無光，Serotonon → 褪黑激素 (melatonin)

Tyrosine and Phenylalanine

黑色素(Melanin)
tyrosinase
兒茶酚胺（Catecholamine）
- BH₄, PLP, 甲基化

phenylketonuria (PKU，苯酮尿症)

Phenylalanine hydroxylase 失能
- Phenylalanine沒法變成 tyrosine
BH₄
少一個都不行
三個產物都有神經毒 → severe mental retardation (智障)

黑尿症

黑尿酸堆積 → 黑尿症
- 一些 Homo 的東西代謝不掉

α Ketoglutarate

Arg, Glu, His, Pro 都走這條

Glutathione (GSH)

清自由基
NADPH 清除
標記分子（肝臟去毒）
折雙硫鍵

γ-aminobutyric acid (GABA)

PLP 脱 CO₂

NO

NO synthase 切 Arginine
血管擴張： cGMP 導致，Phosphodiesterase (PDE5) 水解

histamine

Histidine 脱 CO₂ (PLP) 轉 histamine

Succinyl CoA

Iso, Met, Thr, Val
Biotin, B₁₂

Branched Chain Amino Acids metabolism (BCAA)

不在肝臟分解，在肌肉分解，防抽筋
leucine, isoleucine, and valine
楓糖漿尿症 (Maple syrup urin MSUD)
輔酶： TPP

整理

類別	胺基酸	輔酶	衍生物
吲哚	Trp	BH₄, PLP	Niacin(菸鹼酸, Vit B3), Serotonin(血清素), Melatonin(退黑激素)
苯環 → Fumarate	Tyr, Phe	-	Thyroxine(甲狀腺素), Melanin(黑色素), Catecholamines(兒茶酚胺)
五碳直鏈轉胺 → α-Ketoglutarate	Glu, Gln	-	Glutathione (GSH), γ-aminobutyric acid (GABA，脫酸), Polyamines
	Arg	-	NO, Polyamines
	His	-	Histamine (組織胺，脫酸 )
	Pro	-	-
四碳一基 → Succinyl-CoA	Ile	Biotin(B₇), cobalamins(B₁₂)	-
	Met		-
	Thr		-
	Val		-
BCAA 脫酸上SCoA	Ile, Leu, Val	-	-
Asp, Asn 轉胺 → Oxaloacetate	Asp, Asn	-	-