脂肪酸のβ酸化

アシルCoAをβ酸化するときに、β位のHをひとつとるのはわかるんですが、
α位のHもとるのはなぜなんですか？
どうしてγ位のHをとらないんでしょうか？
それがβ酸化のいみなんでしょうか？
エネルギー的にγ位ではなく、α位のHをとる理由があるんでしょうか？
頭がこんがらがって質問内容がまとまってませんが、お願いします

No.3 ベストアンサー 回答者： rei00 回答日時： 2002/09/09 14:55

　お書きの反応を行なう酵素はアシルデヒドロゲナーゼで補酵素として FAD を使用します（ここまでは教科書で確認）。

以前に FAD の反応機構について調べた時の記憶を元に推測すると（ですので，自信なし），この反応は次の様に進むと考えられます。

　R-CH2-CH2-CO-S-CoA → R-CH2-CH(-)-CO-S-CoA
　R-CH2-CH(-)-CO-S-CoA ＋ FAD →
　　　　　Ｒ－ＣＨ２－ＣＨ－ＣＯ－S-CoA
　　　　　　　　　　　｜
　　　　　　　　　　ＦＡＤ　　　（求核付加）
　→　Ｒ－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯ－S-CoA ＋ ＦＡＤＨ2
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（β脱離）

　つまり，最初に生じた炭素アニオンが補酵素のＦＡＤに求核付加（マイケル付加）し，その後ＦＡＤＨ2 がβ脱離する事で二重結合が生じます。

　ですので，炭素アニオンが出来やすい（理由は kumanoyu さんが回答されている通りです）カルボニル基のα位が最初に反応するわけです。

No.2 回答者： kumanoyu 回答日時： 2002/09/09 08:46

β酸化の最初のステップ＝アシルCoAがα,β不飽和形に脱水素される反応で、酵素がどういう反応機構で脱水素しているのか、生化学の詳しいことは知りませんが、

　通常、アシル基のα位水素は酸性度が高く、他の位置の（炭素についた）水素よりも脱プロトン化しやすい環境にあります。
　
　有機化学で反応を考える場合はまずアシル基のα位炭素を脱プロトン化（エノール化）し、次にそれをどう反応させるか、を考えます。
　おそらく酵素反応でも、最も低いエネルギーで脱プロトン化できるα位水素の脱離から反応が始まるのではないでしょうか？

　いや、酵素の立体的な効果によりまずβ位の水素を取るのでしょうか？そうだとするとγ位よりもα位のほうがエネルギー的に有利だからということになります。

　「反応の始まりがα位なのかβ位なのか」ちょっと自信なしですが、いずれにしてもγ位よりα位でしょう。
　

No.1 回答者： kgu-2 回答日時： 2002/09/05 01:28

　生化学的には、そういう酵素が生体内にあって作用するから、という答えでしょう。

ガンマー位のHなら、ガンマー酸化と呼ばれているだけでしょう。そんな酵素があっても、納得はできますが。

　β酸化によっては、Cが2つのピルビン酸(TCAサイクルノ入り口)ができます。ガンマー位のHをとり、その後の反応が同じだとすると、Cが3つの化合物ができます。そうすると、単純に考えるとCは1つ3余るので、エネルギー効率は2/3に低下するか、TCAサイクルではなく、全く別の代謝経路になっているでしょう。