Ацил-КоА - Acyl-CoA

Общая химическая структура ацил-КоА, где R представляет собой боковую цепь жирной кислоты

Ацил-КоА это группа коферменты которые метаболизируют жирные кислоты. Ацил-КоА чувствительны к бета-окисление, образуя, в конечном итоге, ацетил-КоА. Ацетил-КоА входит в цикл лимонной кислоты, в итоге образуя несколько эквивалентов АТФ. Таким образом, жиры превращаются в АТФ, универсальный биохимический носитель энергии.

Функции

Активация жирных кислот

Окислительное разложение жирных кислот - это двухэтапный процесс, катализируемый: ацил-КоА синтетаза. Сначала жирная кислота реагирует с АТФ с образованием ацилфосфата. Этот промежуточный продукт впоследствии реагирует с образованием ацил-КоА:

Жирная кислота + КоА + АТФ ⇌ Ацил-КоА + АМФ + PPя

Жирные кислоты активируются в цитозоле, но окисление происходит в митохондриях. Поскольку для аддуктов КоА нет транспортного белка, ацильные группы должны попадать в митохондрии через систему челнока, включающую небольшую молекулу. карнитин.[1]

Ацил-КоА производится ферментом под названием ацил-КоА-синтаза. Существует три различных типа ацил-КоА-синтаз.[2] который может помочь получить 3 различных длины ацил-КоА. Например, ацил-КоА-синтаза со средней длиной цепи работает на жирных кислотах с 4-11 атомами углерода и образует ацил-КоА с 4-11 атомами углерода. Другой тип ацил-КоА-синтазы используется для жирной кислоты с 11-20 атомами углерода, чтобы превратить ее в 11-20-ацил-КоА. Реакция образования Acyl-CoA также термодинамически предпочтительна, потому что в этой реакции АТФ становится АМФ.[3] что является двухстадийной реакцией, и это спонтанно. Существует также фермент под названием ацил-КоА тиоэстераза, и этот фермент действует противоположно ацил-КоА-синтазе. Этот фермент использует ацил-КоА для образования свободной жирной кислоты и кофермента А, другими словами, дезактивирует жирную кислоту, расщепляя ацил-КоА.[3]

Клиническое значение

Сердечная мышца в первую очередь метаболизирует жир для получения энергии, и был выявлен метаболизм ацил-КоА.[4] как критическая молекула на ранней стадии отказа насоса сердечной мышцы.

Содержание ацил-КоА в клетках коррелирует с инсулинорезистентностью, предполагая, что он может опосредовать липотоксичность в нежирных тканях.[5] Ацил-КоА: диацилглицерин ацилтрансфераза (DGAT) играет важную роль в энергетическом метаболизме из-за ключевого фермента в биосинтезе триглицеридов. Синтетическая роль DGAT в жировой ткани, такой как печень и кишечник, местах, где эндогенные уровни его активности и синтеза триглицеридов высоки и сравнительно ясны. Кроме того, любые изменения уровней активности могут вызвать изменения системной чувствительности к инсулину и энергетического гомеостаза.[6]

Редкое заболевание, называемое множественной недостаточностью ацил-КоА-дегидрогеназы (MADD).[7] нарушение обмена жирных кислот. Ацил-КоА важен, потому что этот фермент помогает производить ацил-КоА из свободных жирных кислот, и это активирует метаболизм жирных кислот. Это нарушенное окисление жирных кислот приводит к множеству различных симптомов, включая тяжелые симптомы, такие как кардиомиопатия и заболевание печени, и легкие симптомы, такие как эпизодическое метаболическое разложение, мышечная слабость и дыхательная недостаточность. MADD - это генетическое заболевание, вызванное мутацией в генах ETFA, ETFB и ETFDH. MADD известен как «аутосомно-рецессивное заболевание».[7] потому что для того, чтобы заболеть этим заболеванием, он должен получить этот рецессивный ген от обоих родителей.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Пратт К.В., Корнели, К. Основная биохимия. John Wiley & Sons, Inc. (2004)[страница нужна ]
  2. ^ Бланко, Антонио; Бланко, Густаво (2017). «Липидный обмен». Медицинская биохимия. С. 325–365. Дои:10.1016 / B978-0-12-803550-4.00015-X. ISBN  978-0-12-803550-4.
  3. ^ а б Bhagavan, N.V .; Ха, Чунг-Ын (2015). «Липиды I: жирные кислоты и эйкозаноиды». Основы медицинской биохимии. С. 269–297. Дои:10.1016 / B978-0-12-416687-5.00016-6. ISBN  978-0-12-416687-5.
  4. ^ Goldenberg, Joseph R .; Карли, Эндрю Н .; Джи, Руипин; Чжан, Сяокань; Фазано, Мэтт; Шульце, П. Кристиан; Левандовски, Э. Дуглас (26 марта 2019 г.). «Сохранение ацил-КоА ослабляет патологическое и метаболическое ремоделирование сердца за счет избирательного обмена липидов». Тираж. 139 (24): 2765–2777. Дои:10.1161 / CIRCULATIONAHA.119.039610. ЧВК  6557671. PMID  30909726. Сложить резюме – Новости штата Огайо (26 марта 2019 г.).
  5. ^ Li, Lei O .; Клетт, Эрик Л .; Коулман, Розалинд А. (март 2010 г.). «Синтез ацил-КоА, липидный обмен и липотоксичность». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Молекулярная и клеточная биология липидов. 1801 (3): 246–251. Дои:10.1016 / j.bbalip.2009.09.024. ЧВК  2824076. PMID  19818872.
  6. ^ Ю, И-Хао; Гинзберг, Генри (8 июля 2009 г.). «Роль ацил-КоА: диацилглицерин ацилтрансферазы (DGAT) в энергетическом метаболизме». Анналы медицины. 36 (4): 252–261. Дои:10.1080/07853890410028429. PMID  15224651. S2CID  9174481.
  7. ^ а б Рашми, С .; Gayathri, N .; Кумар, М. Вирендра; Sumanth, S .; Subasree, R .; Пуджа, М. (1 января 2017 г.). «Множественный дефицит ацил-КоА-дегидрогеназы: необычное, но поддающееся лечению заболевание». Неврология Индия. 65 (1): 177–8. Дои:10.4103/0028-3886.198186 (неактивно 01.09.2020). PMID  28084266.CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на сентябрь 2020 г. (связь)

внешняя ссылка