脂肪酸是脂肪族类酸，在能量运输和储存、细胞结构、提供激素合成的中间物等多个方面发挥着关键作用。脂肪酸的合成需要将乙酰辅酶A和丙二酸单酰辅酶A通过一系列的克莱森缩合反应然后脱羧（生物素作辅酶）来完成。在脂肪链的延伸过程中，通过连续的酮还原酶、脱水酶以及烯脂酰ACP还原酶的作用，加入的酮基（酰基）被还原为完全饱和的脂肪链。延伸中的脂肪链在这些酶活性位点之间循环传递时，共价连接在酰基载体蛋白的磷酸泛酰巯基乙胺（phophopantetheine）辅基上，并通过硫酯酶的作用而被释放
哺乳动物中的脂肪酸合成酶含有两个等同的多功能单链（形成同源二聚体），每一条氨基酸链的N端区域含有三个催化结构域（酮脂酰合成酶、脱水酶和单酰/乙酰转移酶]]），而C端区域则含有四个结构域（醇还原酶、酮脂酰还原酶、酰基载体蛋白和硫酯酶），这两个区域被中间600个氨基酸残基组成的核心区域所分隔。
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