Acetil-CoA De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a: navegación navegación,, búsqueda
Acetil Coenzima A
Nombre (IUPAC IUPAC)) sistemático 5-Methildihidrofuran-2(3H)-ona
General Otros nombres
S-Acetil coenzima A
Fórmula molecular
C23H38N7O17P3S
Identificadores Número CAS
72-89-9
Propiedades físicas Masa molar
809,57 g / mol mol
Propiedades químicas Valores en el SI y en condiciones normales (0 °C y 1 atm atm)), salvo que se indique lo contrario. Exenciones y referencias
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La acetil coenzima A (acetil-CoA) es un compuesto intermediario clave en el metabolismo,, que consta de un grupo acetilo metabolismo acetilo,, de dos carbonos carbonos,, unido de manera covalente a la coenzima A. A. La acetil coenzima A se forma en numerosas rutas catabólicas, catabólicas , entre otras:
Descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico. pirúvico . El ácido pirúvico sufre una descarboxilación oxidativa en el complejo piruvato deshidrogenasa de la matriz mitocondrial,, antes de entrar al ciclo de Krebs, mitocondrial Krebs , y un grupo carboxilo es eliminado en
forma de dióxido de carbono, quedando un grupo acetilo (-CO-CH 3) con dos carbonos que es aceptado por la coenzima A y se forma acetil-CoA, que es, por tanto, un compuesto clave entre la glucólisis y el ciclo de Krebs. Esta reacción es imprescindible para que la oxidación de los glúcidos (glucógeno, glucosa) continúe por la vía aerobia (ciclo de Krebs, cadena respiratoria, fosforilación oxidativa). De este modo puede aprovecharse toda la energía contenida en dichos nutrientes, con obtención de una cantidad máxima de ATP.
Beta oxidación de los ácidos grasos. Los ácidos grasos son escindidos en fragmentos de dos carbonos que son aceptados por el coenzima A originando acetilCoA que ingresa en el ciclo de Krebs.
La acetil coenzima A es también una molécula clave en diversas rutas anabólicas (biosíntesis):
Gluconeogénesis : síntesis de glucosa a partir de precursores no glucídicos. Biosíntesis de ácidos grasos. Biosíntesis de aminoácidos. Síntesis del neurotransmisor acetilcolina (de gran importancia en las placas motoras, para estimular las contracciones musculares), con ayuda de la colina y una enzima específica que cataliza la unión
Acetil-CoA carboxilasa De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a: navegación, búsqueda
Acetil-CoA carboxilasa alfa HUGO
84
Símbolo
ACACA
Símbolos alt.
ACC1
Datos genéticos
Código de gen
ACACA
1
Tipo de gen
Gen codificante
Locus
Cr. 17 q21
Estructura/Función proteica
Tamaño
2346 (aminoácidos)
Bases de datos
Número EC
6.4.1.2
Entrez
31
OMIM
200350
UniProt
Q13085
Acetil-CoA carboxilasa beta HUGO
85
Símbolo
ACACB
Símbolos alt.
ACC-beta
Datos genéticos
Código de gen
ACACB
Tipo de gen
Gen codificante
Locus
Cr. 12 q24.11
2
Estructura/Función proteica
Tamaño
2458 (aminoácidos)
Bases de datos
Número EC
6.4.1.2
Entrez
32
OMIM
601557
UniProt
O00763
La acetil-CoA carboxilasa ACAC (EC 6.4.1.2) es una enzima que cataliza la reacción de adición de un grupo bicarbonato al acetato para obtener malonato. Esta reacción consume 3 una molécula de ATP. -
Acetil-CoA + HCO 3 + ATP
Malonil-CoA + ADP + fosfato 4
Esta enzima regula la biosíntesis de los ácidos grasos y su oxidación . Utiliza como 5 cofactor biotina que se une a la enzima mediante un residuo de lisina . Adicionalmente utiliza dos átomos de manganeso por subunidad. La enzima se presenta como monómero, 6 homodímero y homotetrámero. Puede formar polímeros filamentosos .
Contenido [ocultar]
1 Mecanismo y estructura 2 Isozimas 3 Regulación 4 Referencias
[editar] Mecanismo y estructura Las enzimas carboxilasas dependientes de la biotina llevan a cabo una reacción en dos etapas. La enzima unida a la biotina es primero carboxilada por bicarbonato y ATP, y el
grupo carboxilo unido temporalmente a la biotina es transferido a un sustrato aceptor como 7 el piruvato o el acetil-CoA. Estructuras cristalográficas de la acetil-CoA carboxilasa de la Escherichia coli.
Figura 1. Estructura del dominio biotina carboxilasa de la ACAC de la E.Coli.
Figura 2. Estructura del dominio carboxiltransferasa de la ACAC de la E.Coli.
La primera etapa es mediada por el dominio biotina carboxilasa (BC) (EC 6.3.4.14) común a todas las carboxilasas dependientes de la biotina. El dominio BC puede ser dividido en tres subdominios (N-terminal, central y C-terminal). La región N-terminal proporciona parte del sitio activo; la región central corresponde al dominio de unión del ATP que es común en muchas enzimas dependientes del ATP que participan en la síntesis de macromoléculas. Por último, el subdominio C-terminal participa en la formación del 7 multímero de enzimas. La segunda etapa de la reacción es realizada por el dominio carboxiltransferasa. Las regiones N- y C-terminal de este dominio comparten estructuras similares con una superhélice β-β-α central. La molécula de coenzima A se asocia con el subdominio Nterminal. En las acetil-CoA carboxilasas bacterianas los subdominios N- y C-terminal son 4 codificados por dos polipéptidos diferentes .
[editar] Isozimas En el ser humano existen dos isozimas de la acetil-CoA carboxilasa llamadas alfa (ACACA) y beta ( ACACB). La isozima alfa participa en la biogénesis de los ácidos grasos de cadena larga mientras que la isozima beta participa en la provisión de malonil-CoA y en 6 8 la regulación de la oxidación de los ácidos grasos . La isozima alfa se expresa en el cerebro, placenta, músculo esquelético, riñones, páncreas y tejidos adiposos. Se expresa en un bajo nivel en los tejidos pulmonares. No se ha detectado 6 en el hígado. La isozima beta se expresa predominantemente en el corazón, músculo 8 esquelético e hígado. Los defectos en ACACA son causa de la deficiencia en acetil-CoA carboxilasa 1, también conocida como deficiencia en ACAC. Es una deficiencia innata en la síntesis de ácidos 6 grasos asociada con daño cerebral severo, miopatía persistente y crecimiento pobre .
[editar] Regulación La regulación de la acetil-CoA carboxilasa es compleja, ya que se tienen que controlar los procesos de inhibición de la beta oxidación y la activación de la biosíntesis de lípidos. Las ACACA y ACACB son reguladas transcripcionalmente por muchos promotores que median en la abundancia de la ACAC en respuesta al estado nutricional de las células. La activación de la expresión del gen a través de diferentes promotores resulta en splicing 9 alternativo; el significado fisiológico de la isoformas formadas permanece desconocido . La sensibilidad al estado nutricional resulta del control de estos promotores por los factores de transcripción como el SREBP1c, controlado por la insulina en el nivel transcripcional, y el 10 11 ChREBP, que incrementa la expresión en dietas de alto contenido en carbohidratos .
Figura 3. Regulación de la acetil-CoA carboxilasa. 12
A través de un ciclo de retroalimentación, el citrato activa alostéricamente a la ACAC. El citrato puede incrementar la polimerización de la ACAC para incrementar la actividad enzimática; aunque, no está claro si la polimerización es un mecanismo del citrato para incrementar la actividad de la ACAC o la polimerización es un resultado de los experimentos in vitro. Otros activadores alostéricos incluyen al glutamato y otros ácidos 13 dicarboxílicos . Las cadenas largas y cortas de acilos-CoA grasos son inhibidores de la ACAC.14
La fosforilación inhibitoria de la enzima puede ser resultado de la unión de las hormonas glucagón y epinefrina a los receptores de la superficie de la célula, pero la mayor causa de fosforilación es debida a un incremento en los niveles de AMP cuando el estatus de energía de la célula es bajo, resultando en la activación de la proteína kinasa activada por AMP (AMPK). AMPK es el principal regulador kinasa de la ACAC, capaz de fosforilar una 15 serie de residuos serina en las dos isozimas . En la ACACA, la AMPK fosforila Ser-79, 16 Ser-1200 y Ser-1215. En la ACACB, la AMPK fosforila Ser-218. La proteína kinasa A también tiene la habilidad de fosforilar la ACAC, con mucha mayor habilidad relativa para fosforilar la ACACB que la ACACA. De todas formas, el significado fisiológico de la proteína kinasa A en la regulación de la ACAC es todavía desconocido. Los investigadores creen que hay otras ACAC kinasas importantes para su regulación ya que hay muchos otros 17 sitios de fosforilación posibles en la ACAC. Cuando la insulina se une a sus receptores situados en la membrana celular, activa una fosfatasa que defosforila la enzima causando la eliminación del efecto inhibitorio.
Acetil-Coenzima A acetiltransferasa De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a: navegación, búsqueda
acetil-Coenzima A acetiltransferasa 1 (acetoacetil Coenzima A tiolasa) HUGO
93
Símbolo
ACAT1
Símbolos alt.
ACAT
Datos genéticos
Locus
Cr. 11 q22.3-23.1
Bases de datos
Número EC
2.3.1.9
Entrez
38
OMIM
607809
RefSeq
NM_000019
UniProt
P24752
acetil-Coenzima A acetiltransferasa 2 (acetoacetil Coenzima A tiolasa) HUGO
94
Símbolo
ACAT2
Datos genéticos
Locus
Cr. 6 q25.3-q26
Bases de datos
Número EC
2.3.1.9
Entrez
39
OMIM
100678
RefSeq
NM_005891
UniProt
Q9BWD1
La acetil-Coenzima A acetiltransferasa (o tiolasa) es una enzima que cataliza la conversión de dos unidades de acetil-CoA en acetoacetil-CoA , en la ruta del mevalonato, una ruta metabólica importante, presente en todos los eucariotas superiores y muchas bacterias, que se esquematiza en el siguiente diagrama.
Ruta del mevalonato.
La familia de enzimas tiolasas catalizan la formación del enlace carbono-carbono a través 1 2 de una condensación de Claisen dependiente de tioester.
[editar] Genética humana El enzima está presente en dos formas en el organismo humano, denominadas respectivamente ACAT1 y ACAT2. ACAT1 está codificada por un gen localizado en el cromosoma 11. ACAT2 está codificada por un gen localizado en el cromosoma 6.
El acetil-CoA es el producto común de la degradación de los principales combustibles metabolicos (polisacáridos, lípidos y proteínas). El grupo acetilo es degradado a CO 2 y H 20 vía el ciclo del ácido cítrico y la fosforilación oxidativa o utilizado para la síntesis de ácidos grasos. El Acetil-CoA (AC-CoA) es el producto común del metabolismo de carbohidratos, ácidos grasos y aminoácidos. El Ac-CoA es un compuesto de alta energía. El G° para la hidrólisis de su enlace tioéster es de –31.5kJ/mol, lo que hace a la reacción un poco más exergónica que la hidrólisis del ATP ( 1 kJ mol-1). El Ac-CoA es sintetizado a partir de piruvato a través de una descarboxilación oxidativa catalizada por el complejo multienzimático de la piruvato deshidrogenasa (PDH)
Acetilo O S
ß-mercaptoetilamina
C
CH3
Figura: Representación de la molécula del Acetil-CoA.
El piruvato es el producto de la glucólisis, la deshidrogenación del lactato y la ruptura de ciertos aminoácidos glucogénicos. Este metabolito puede ser oxidativamente descarboxilado para formar acetil-CoA, por ello sus átomos pueden destinarse a la síntesis u oxidación de ácidos grasos. Alternativamente, puede ser carboxilado (reacción de la piruvato carboxilasa) para formar oxaloacetato, el cual se integra al ciclo del ácido cítrico o entra a la gluconeogénesis vía fosfoenolpiruvato (rodeando un paso irreversible de la glucólisis). El piruvato es por tanto precursor de muchos aminoácidos y glucosa.
Acetilo O S
C
CH3
ß-mercaptoetilamina NH C O
Adenosín-3´-fosfato NH
Acido pantoténico
NH2
C O HO H3 C O
H CH3 O
N
N O
P
O P
O
O
N
N O CH2 O H H
H H
PO3 OH
