מסלול המוולונאט
3 מולקולות אצטט שמקורן באצטיל קו אנזים A משמשות לסינתזת מולקולה אחת של בטא הידרוקסי בטא מתילגלוטרגיל קואנזים A  -  Beta hydroxyl – beta methylglutaryl – CoA.
אנזים המפתח בתהליך הינו - HMG-CoA reductase הגורם להמרת מולקולת ה - בטא הידרוקסי בטא מתילגלוטרגיל קואנזיםלמוולונאט Mevalonate -  

מוולונאט עוברת המרה למולקולות איזופרנים בתהליך בו מוספות למוולונאט קבוצות פוספט אורגני שמקורן ב – ATP. שתי מולקולות האיזופרן המתקבלות בתהליך הינן:
איזופנטיל פירופוספט - Isopentenyl pyrophosphate ו- דימתילאליל פירופוספט - Dimethylallyl pyrophosphate.
שלבים במסלול המוולונאט
שלב ראשון – שתי יחידות אצטיל קואנזים -  Acetyl-Co- A נדחסות על ידי האנזים אצטואצטיל קואנזים A תיולאז - Acetoacetyl-CoA thiolase ליצירת אצטואצטיל קו אנזים - Acetoacetyl-CoA. בתגובה זו "משתחררת" מולקולת קו אנזים A
שלב שני - יחידת אצטיל קואנזים -  Acetyl-Co- A נוספת נדחסת עם אצטואצטיל קואנזים - Acetoacetyl-CoA על ידי האנזים HMG-CoA synthase ליצירת 3 הידרוקסי מתילגלוטריל – 3 קואנזים A –
 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA. בתגובה זו "נכנסת" מולקולת מים "ויוצאת" מולקולת קואנזים A.
שלב שלישי – 3 הידרוקסי מתילגלוטריל – 3 קואנזים - A  עוברת חיזור על ידי האנזים - HMG-CoA reductase ליצירת מוולונאט – Mevalonate. בתגובה מחומצנות שתי מולקולת NADPH לשתי מולקולות +NADP.
שלב רביעי – מוולונאט – Mevalonate עוברת פוספורילציה בעמדה 5, על ידי האנזים מוולונאט 5 קינאז – Mevalonate-5-kinase, ליצירת Mevalonate-5-phosphate מקור קבוצת הפוספט הינו מולקולת ATP.  
תרופות ממשפחת הסטטינים משמשות כאמצעי לעיכוב תחרותי של HMG-CoA reductase.
לתרופות אלו מבנה הדומה לסובסטרט של האנזים  - HMG-CoA ויש ביכולתן להיקשר לאתר הפעיל של האנזים, לשתק את פעולתו ולמנוע את סינתזת המוולונט ובכך לקטוע את תהליך ייצור הכולסטרול. משפחת הסטטינים כוללת את התרופות: Simvastatin, Atorvastatin, Fluvastatin, Lovastatin, Pravastatin ועוד.
שלב חמישי -   מוולונאט 5 פוספט עוברת פוספורילציה על ידי האנזים פוספומוולונאט קינאז Phosphomevalonate kinase, ליצירת מוולונאט 5 פירופוספט - Mevalonate-5-pyrophosphate, מקור קבוצת הפוספט הינו מולקולת ATP.  
שלב שישי – מוולונאט 5 פירופוספט - Mevalonate-5-pyrophosphate עוברת דקרבוקסיליציה על יד האנזים מוולונאט – 5 – פירופוספאט דקרבוקסילאז - Mevalonate-5-pyrophosphate decarboxylase, ליצירת איזונפטיל פירופוספט – Isopentenyl pyrophosphate, בתגובה זו משתתפת מולקולת ATP ובתהליך הקרבוקסיליציה "יוצאות" בתהליך מולקולת פוספט PO4- ומולקולת פחמן דו חמצני – CO2.
מולקולת הסקוולן עוברת שינוי מרחבי – קיפול למבנה אשר מזכיר את השלד הפחמני הסטרואידי.
האנזים סקוולן מונואיקסיגנאז – Squalene monooxygenase גורם להוספת אטום חמצן וליצירת אפוקסיד. יצירת מבנה האפקוסיד גורמת להמרת מבנה הסקוולן למבנה טבעתי וליצירת לנוסטרול - Lanosterol.
שלב שביעי – מולקולת האיזונפטיל פירופוספט – Isopentenyl pyrophosphate עוברת איזומריזציה על ידי האנזים האיזונפטיל פירופוספט איזומראז - Isopentenyl pyrophosphate isomerase ליצירת מולקולת דימתילאליל פירופוספט - Dimethylallyl pyrophosphate.
שלב שמיני - איזונפטיל פירופוספט – Isopentenyl pyrophosphate ו - דימתילאליל פירופוספט - Dimethylallyl pyrophosphate נדחסות על ידי האנזים – גרניל פירופוספט סינתאז – Geranyl pyrophosphate synthase ליצירת גרניל פירופוספט – Geranyl pyrophosphate . בתגובה זו קבוצת פירופוספט "משתחררת".
שלב תשיעי – בשלב זה מתרחשת תגובה דומה לזו המתרחשת בשלב השמיני. מולקולת ה - גרניל פירופוספט – Geranyl pyrophosphate שנוצרה בשלב הקודם נדחסת על ידי האנזים פרנזיל פירופוספט סינתאז - Farnesyl pyrophosphate synthase, ביחד עם מולקולת איזונפטיל פירופוספט – Isopentenyl pyrophosphate ליצירת פרנזיל פירופוספט - Farnesyl pyrophosphate. בתגובה זו קבוצת פירופוספט "משתחררת".
פרנזיל פירופוספט - Farnesyl pyrophosphate הינו מטבוליט חשוב במסלול המוולונאט ומהווה צומת מטבולית ונקודת מוצא לייצור דוליקול - Dolichol, מולקולת הם מסוג A  - Heme, קואנזים קיו – 10 – Ubiquinone וכן כחומר מוצא לפרנילציה  -  Prenylation ( תהליך בו נוספות קבוצות פרניל הידרופוביות למולקולות ) של חלבונים ומולקולות שונות.

ביספוספונטים – Bisphosphonates  הינן תרופות המשמשות לטיפול באובדן צפיפות העצם - אוסטאופורוזיס ומחלות דומות. ביספוספונטים אשר מכילים חנקן  -  Nitrogenous bisphosphonates מעכבים את מסלול המוולונאט על ידי חסימת האנזים farnesyl diphosphate synthase (FPPS).  
שלב עשירי – שתי מולקולות  פרנזיל פירופוספט - Farnesyl pyrophosphate עוברות דחיסה והסרת קבוצות הפירופוספט על ידי האנזים סקוולן סינתאז - Squalene synthase, ליצירת מולקולה אחת של סקוולן - Squalene.
לאחר יצירתה, מולקולת הסקוולן עוברת שינוי מרחבי – קיפול למבנה אשר מזכיר את השלד הפחמני הסטרואידי. האנזים סקוולן מונואיקסיגנאז – Squalene monooxygenase גורם להוספת אטום חמצן וליצירת אפוקסיד. יצירת מבנה האפקוסיד גורמת להמרת מבנה הסקוולן למבנה טבעתי וליצירת לנוסטרול - Lanosterol - המבנה הסטרואידי הראשון בתהליך ואבן המוצא לייצור כולסטרול ונגזרותיו. 
מסלול חלופי למסלול המוולונאט – Non mevalonate pathway
מסלול המוולונאט, קיים בבעלי חיים, בארכיות ובחיידקים מסוימים. מסלול חלופי למסלול המוולונאט קיים בחיידקים, צמחים ופרוטוזואות – Non mevalonate pathway הידוע גם בשם  - MEP/DOXP pathway.

מושגים

מסלול המוולונאט - Mevalonate pathway

לפגישת היכרות ללא
התחייבות וללא תשלום

 
מסלול המוולונאט, המכונה גם מסלול איזופרנואיד או מסלול HMG-CoA reductase הינו מסלול מטבולי חיוני הקיים בבעלי חיים, בארכיות ובחיידקים מסוימים. מטרת המסלול הינה ייצור שתי מולקולות בעלות חמישה אטומי פחמן -  איזופנטניל פירופוספט (IPP) ודימתילאליל פירופוספט (DMAPP). איזופנטניל פירופוספט (IPP) ודימתילאליל פירופוספט משמשות לייצור טרפנואידים, כולסטרול, ויטמין K, קואנזים Q10 והורמונים סטרואידים.












© כל הזכויות שמורות לבעלי האתר: ליאור שנהב. אין להעתיק, לשכפל, לפרסם, לצלם או לעשות שימוש כלשהו בתוכן עמוד זה, ללא אישור מראש בכתב מהנהלת האתר. אין להתייחס למידע באתר כאל עצה רפואית , כתחליף לעצה רפואית או כתחליף להתייעצות עם כל בעל מקצוע אחר. התוספים המתוארים אינם תרופות ואינם תחליף לתרופות. כל העושה במידע זה שימוש על מנת לטפל בעצמו או באדם אחר, עושה זאת על דעת עצמו ועל אחריותו בלבד!