Acetyl CoA

Acetylkoenzym A , acetyl -koenzym A , förkortat acetyl-CoA  , är en viktig metabolisk förening som används i många biokemiska reaktioner. Dess huvudsakliga funktion är att leverera kolatomer med en acetylgrupp till trikarboxylsyracykeln så att de kan oxideras med frigörande av energi. Enligt sin kemiska struktur är acetyl-CoA en tioeter mellan koenzym A ( tiol ) och ättiksyra (bärare av acylgruppen). Acetyl-CoA bildas under det andra steget av cellulär syreandning , pyruvatdekarboxylering , som sker i mitokondriella matrisen . Acetyl-CoA går sedan in i trikarboxylsyracykeln.

Acetyl-CoA är en viktig komponent i den biologiska syntesen av signalsubstansen acetylkolin . Kolin , i kombination med acetyl-CoA, katalyseras av enzymet kolinacetyltransferas för att bilda acetylkolin och koenzym A.

Funktioner

Oxidativ dekarboxylering av pyruvat- och pyruvatformiatlyasreaktioner

Syreomvandlingen av pyruvat till acetyl-CoA kallas den oxidativa dekarboxyleringsreaktionen av pyruvat. Det katalyseras av pyruvatdehydrogenaskomplexet . Andra omvandlingar mellan pyruvat och acetyl-CoA är möjliga. Till exempel omvandlar pyruvatformiatlyaser pyruvat till acetyl-CoA och myrsyra .

Metabolism av fettsyror

I människokroppen syntetiseras mättade fettsyror med ett par kolatomer (i de flesta palmat och stearat); den metaboliska källan för denna syntes är acetyl-CoA, som bildas genom aerob oxidation av glukos. Aktiviteten hos fettsyrabiosyntesprocessen beror på kostens natur; mat som innehåller en stor mängd fett, hämmar hastigheten för denna syntes.

Enzymatiska reaktioner för biosyntesen av fettsyror från acetyl-Coa, i motsats till deras oxidation, utförs i cellernas cytoplasma; huvudprodukten av denna syntes är palmitinsyra .

Den direkta donatorn av tvåkolsfragment, som används av cellen för syntes av långkedjiga fettsyror, är acetyl-CoA, bildad i reaktionen av oxidativ dekarboxylering av pyruvat, som sker i mitokondriernas matris. Eftersom mitokondriernas inre membran är ogenomträngligt för acetyl-CoA, används ett speciellt system för att använda acetyl-CoA i processen för fettsyrabiosyntes, som transporterar mitokondriell acetyl-CoA in i cytosolen. Processen utförs enligt följande

1. Inuti mitokondrier interagerar acetyl-CoA med oxaloacetat och bildar citronsyra (citrat), som är huvudsubstratet i den oxidativa citratcykeln, men som delvis kan lämna mitokondrierna och komma in i cytosolen med hjälp av ett speciellt trikarboxylattransportsystem:

ett)

2)

Stimulering av frisättningen av citrat från mitokondrier till cytoplasman är möjlig under förhållanden som bidrar till aktiveringen av anabola processer i kroppen, i synnerhet med ökad näring med glukos och andra sockerarter, vars glykolytiska oxidation genererar ackumulering av citrat och andra metaboliter av TCA i mitokondriella matrisen.

2. I det cytosoliska utrymmet klyvs citrat av ett speciellt lyas med bildning av oxaloacetat och cytosolisk acetyl-CoA, som kommer in i systemet för syntes av högre fettsyror:

Hos djur är acetyl-CoA grunden för balansen mellan kolhydratmetabolism och fettomsättning . Vanligtvis kommer acetyl-CoA från fettsyrametabolismen in i trikarboxylsyracykeln, vilket bidrar till cellernas energiförsörjning . I levern, när cirkulerande fettsyror är höga, överstiger produktionen av acetyl-CoA från fettnedbrytning cellens energibehov. För att använda den energi som finns tillgänglig från överskott av acetyl-CoA skapas ketonkroppar som sedan kan cirkulera i blodet. Under vissa omständigheter kan detta leda till höga nivåer av ketonkroppar i blodet, ett tillstånd som kallas ketos , som skiljer sig från ketoacidos , ett farligt tillstånd som kan påverka diabetiker . I växter sker syntesen av nya fettsyror i plastider . Många växter lagrar stora mängder oljor i sina frön för att stödja groning och tidig tillväxt av plantor innan de övergår till mat från fotosyntesen. Fettsyror är inkorporerade i membranlipider, en huvudkomponent i de flesta membran.

Andra reaktioner

• Två molekyler av acetyl-CoA kan kombineras för att skapa acetoacetyl-CoA, vilket kommer att vara det första steget i HMG-CoA/kolesterolbiosyntesen innan isoprenoidsyntesen. Hos djur är HMG-CoA en viktig prekursor för syntesen av kolesterol och ketonkroppar.
• Acetyl-CoA är också källan till en acetylgrupp inkorporerad i vissa lysinrester av histon- och icke-histonproteiner i en posttranslationell modifiering av acetylering, en reaktion som katalyseras av acetyltransferas.
• Hos växter och djur syntetiseras cytosolisk acetyl-CoA av ATP-citratlyas. När glukos är rikligt i blodet hos djur omvandlas det via glykolys i cytosolen till pyruvat och sedan till acetyl-CoA i mitokondrierna. Överskott av acetyl-CoA orsakar produktion av överskott av citrater, som transporteras till cytosolen för att ge upphov till cytosolisk acetyl-CoA.
• Acetyl-CoA kan karboxyleras i cytosolen till acetyl-CoA-karboxylas, vilket ger upphov till malonyl-CoA, nödvändigt för syntesen av flavonoider och relaterade polyketider, för fettsyraförlängning (bildning av vaxer), för bildning av nagelbands- och fröolja i medlemmar av släktet Cabbage, såväl som för malonering av proteiner och andra fytokemikalier.
• I växter inkluderar de sesquiterpener , brassinosteroider (hormoner) och membranstyrener .

Se även

• Trikarboxylsyracykel
• biosyntes av kolesterol

Litteratur

• T. T. Berezov, B. F. Korovkin. Biologisk kemi. - M. : Medicin, 1998. - 704 sid. — 15 000 exemplar.  — ISBN 5-225-02709-1 .
• Yu. B. Filippovich. Grunderna i biokemi. — M .: Agar, 1999. — 512 sid. - 5000 exemplar.  — ISBN 5-89218-046-8 .

Ordböcker och uppslagsverk	Stor dansk Stor norsk Britannica (online)
I bibliografiska kataloger	LNB : 000305754