Acetil koenzim A

Acetil koenzim A

3D struktura koenzima A
Općenito
Hemijski spojAcetil koenzim A
Druga imenaCoA, CoASH, HSCoA
Molekularna formulaC21H36N7O16P3S
CAS registarski broj85-61-0
SMILESO=C(NCCS)CCNC(=O)C(O)
C(C)(C)COP(=O)
(O)OP(=O)(O)OC[C@H]3O[C@@H]
(n2cnc1c(ncnc12)N)
[C@H](O)[C@@H]3OP(=O)(O)O
InChI1/C21H36N7O16P3S/c1-21
(2,16(31)19(32)
24-4-3-12(29)23-5-6-48)
8-41-47(38,39)44-46(36,37)
40-7-11-15(43-45(33,34)35)14(30)
20(42-11)28-10-27-13-17(22)
25-9-26-18(13)
28/h9-11,14-16,20,30-31,
48H,3-8H2,1-2H3,(H,23,29)(H,24,32)(H,36,37)
(H,38,39)(H2,22,25,26)
(H2,33,34,35)
/t11-,14-,15-,16?,20-/m1/s1
Osobine1
Molarna masa767,535
Rizičnost
NFPA 704
0
0
0
 
1 Gdje god je moguće korištene su SI jedinice. Ako nije drugačije naznačeno, dati podaci vrijede pri standardnim uslovima.

Acetil koenzim A ili acetyl-CoA je koenzim i jedna od najvažnijih molekula za metabolizam svih oblika života. Po hemijskom sastavu, to je tioester koji se formira kondenzacijom tiola sa acetatnom kiselinom (acetatom).

Svi sekvencirani genomi kodiraju enzime kojima je koenzim A as a substrate, a oko 4% ćelijskih enzima (ili tioestera, kao što je acetil-CoA) kao supstrat. Kod ljudi, za biosintezu CoA potrebni su cistein, pantotenat i adenozin trifosfat (ATP).[1]

Struktura koenzima A − ključne molekule u sintezi acetil CoA

Empirijska formula koenzima A je:

C23H38N7O17P3S,
a relativna molekulska masa je 809,57 g/mol.

Glavna funkcija acetil koenzima A u metabolizmu živih je prijenos ugljikovih atoma, u obliku acetilne grupe kao supstrata za oksidaciju u Krebsovom ciklusu. Tioesterna veza je naime vrlo nestabilna, što uveliko olakšava prijenos acetilne grupe.[2][3][4]

Sinteza

Acetil koenzim A se formira u hemijskoj reakciji, koja je poznata kao oksidativna dekarboksilacija piruvata. Taj proces katalizira multienzimski kompleksa piruvat dehidrogenaza (PDC) koji se nalazi u matriksu mitohondrija.

Zbirna kemijska jednačina reakcije koju katalizira piruvat dehidrogenaza je:

Funkcije

Reakcije piruvat dehidrogenaze i piruvatnog oblika lijaze

Oksidativni konverzija piruvat a u acetil-CoA se naziva 'reakcija piruvat dehidrogenaze, koja je katalizirana kompleksom piruvat dehidrogenaze. Između piruvata i acetil-CoA, moguće su i druge pretvorbe . Naprimjer, piruvat formate lijaza disproporcionira piruvat u acetil-CoA i mravlju kiselinu.

Direktna sinteza

Dvije komponente acetil-CoA-acetil, dobija preko acetata i koenzima-A grupe, koji se mogu povezati direktno, katalizom enzima acetil-CoA sintetaza. Ovaj proces je uključen u metabolizam ugljičnih šećera. Kao polazište za ciklus limunske kiseline, na acetil-Co-A sintetaze ruta je rjeđa od puta piruvat dehidrogenaze.

Metabolizam masnih kiselina

Acetil-CoA se proizvodi razgradnjom ugljikohidrata (glikolizom) i masti (beta-oksidacijom). Zatim ulazi u ciklus limunske kiseline u mitohondrijama i kombiniranjem sa oksalacetatom formira citrat. Ovo izaziva potpuno pretvaranje acetil grupe acetil-CoA u CO2 i vodu. Energija u ovom procesu se skladišti u obliku visikoenergetskih 12 pirofosfatnih veza (1 GTP i 11 ATP molekula), po acetil grupi ili molekula acetatne kiseline oksidira[5][6]

Konverzija acetil-KoA u CO2 se odvija glikolizom ili β-oksidacijom masnih kiselina, osim pod određenim okolnostima u jetri. Oksaloacetati jetre se u potpunosti ili djelomično preusmjersvaju u gluconeogenetski put za vrijeme posta, gladovanja, niskog unosa ugljenih hidrata, produženih napornih vježbi i pri nekontroliranom tipu 1 diabetes mellitus (šećerna bolest). Pod ovim okolnostima oksaloacetat se svodi na malate, koji se zatim uklanjaju iz mitohondrija, a koji se, u citoplazmi ćelija jetre, treba pretvoriti u glukozu, odakle se ispušta u krv.[5] U jetri, dakle, oksaloacetat je nedostupan za kondenzaciju sa acetil-CoA, u produkciji β-oksidacije masnih kiselina, kada je glukoneogeneza snačajno stimulirana (i glikoliza inhibirana), niskim (ili odsutnim) koncentracijama insulina i visokim glukagona u krvi. Pod ovim okolnostima, dvije acetil-KoA molekule kondenziraju, formirajući acetoacetil-KoA, što onda dovodi do stvaranja acetoacetata i beta-hidroksibutirata,[5] acetoacetata, beta-hidroksibutirata i njihovog spontanog proizvoda acetona.[7]

Također pogledajte

Reference

  1. ^ Matthew Daugherty, Boris Polanuyer, Michael Farrell, Michael Scholle, Athanasios Lykidis, Valérie de Crécy-Lagard and Andrei Osterman (2002). "Complete Reconstitution of the Human Coenzyme A Biosynthetic Pathway via Comparative Genomics". The Journal of Biological Chemistry. 277 (24): 21431–21439. doi:10.1074/jbc.M201708200. PMID 11923312.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
  2. ^ Alberts B.; et al. (2002). Molecular Biology of the Cell, 4th Ed. Garland Science. ISBN 0-8153-4072-9. Eksplicitna upotreba et al. u: |author= (pomoć)
  3. ^ Voet D., Voet J. G. Biochemistry, 3rd Ed.[publisher= Wiley. ISBN 978-0-471-19350-0.
  4. ^ Bajrović K, Jevrić-Čaušević A., Hadžiselimović R., Eds. (2005). Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB) Sarajevo. ISBN 9958-9344-1-8.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
  5. ^ a b c Stryer, Lubert (1995). Biochemistry (Fourth izd.). New York: W.H. Freeman and Company. str. 510–515, 559–565, 581–613, 614–623, 775–778. ISBN 0 7167 2009 4.
  6. ^ "Oxidation of fatty acids". Arhivirano s originala, 8. 1. 2018. Pristupljeno 11. 5. 2016.
  7. ^ Ketone body metabolism Arhivirano 22. 9. 2016. na Wayback Machine, University of Waterloo

Vanjski linkovi

Logo Commonsa
Logo Commonsa
Coenzyme A na Wikimedia Commonsu.