Acetil koenzim A
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).
| Acetil koenzim A | |
|---|---|
  | |
| Općenito | |
| Hemijski spoj | Acetil koenzim A |
| Druga imena | CoA, CoASH, HSCoA |
| Molekularna formula | C21H36N7O16P3S |
| CAS registarski broj | 85-61-0 |
| SMILES | O=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 |
| InChI | 1/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 masa | 767,535 |
| 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. | |
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]
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
urediAcetil 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
urediReakcije piruvat dehidrogenaze i piruvatnog oblika lijaze
urediOksidativni 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
urediDvije 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
urediAcetil-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
urediReference
uredi- ^ 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)
- ^ 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) - ^ Voet D., Voet J. G. Biochemistry, 3rd Ed.[publisher= Wiley. ISBN 978-0-471-19350-0.
- ^ 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)
- ^ 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.
- ^ "Oxidation of fatty acids". Arhivirano s originala, 8. 1. 2018. Pristupljeno 11. 5. 2016.
- ^ Ketone body metabolism Arhivirano 22. 9. 2016. na Wayback Machine, University of Waterloo
Vanjski linkovi
uredi