Ацетил-КоА - Acetyl-CoA

Ацетил-КоА

Имена
Название ИЮПАК S-[2-[3-[[(2р)-4-[[[(2р,3S,4р,5р) -5- (6-аминопурин-9-ил) -4-гидрокси-3-фосфонооксиоксолан-2-ил] метоксигидроксифосфорил] оксигидроксифосфорил] окси-2-гидрокси-3,3-диметилбутаноил] амино] пропаноиламино] этил] этантиоат
Идентификаторы
Количество CAS	72-89-9 Y
3D модель (JSmol )	Интерактивное изображение Интерактивное изображение
ЧЭБИ	ЧЕБИ: 15351 Y
ChemSpider	392413 Y
ECHA InfoCard	100.000.719
IUPHAR / BPS	3038
КЕГГ	C00024 N
MeSH	Ацетил + Коэнзим + А
PubChem CID	444493
UNII	76Q83YLO3O Y
Панель управления CompTox (EPA)	DTXSID30992686
ИнЧИ InChI = 1S / C23H38N7O17P3S / c1-12 (31) 51-7-6-25-14 (32) 4-5-26-21 (35) 18 (34) 23 (2,3) 9-44-50 ( 41,42) 47-49 (39,40) 43-8-13-17 (46-48 (36,37) 38) 16 (33) 22 (45-13) 30-11-29-15-19 ( 24) 27-10-28-20 (15) 30 / ч 10-11,13,16-18,22,33-34H, 4-9H2,1-3H3, (H, 25,32) (H, 26, 35) (H, 39,40) (H, 41,42) (H2,24,27,28) (H2,36,37,38) / t13-, 16-, 17-, 18 +, 22- / м1 / с1 Y Ключ: ZSLZBFCDCINBPY-ZSJPKINUSA-N Y InChI = 1 / C23H38N7O17P3S / c1-12 (31) 51-7-6-25-14 (32) 4-5-26-21 (35) 18 (34) 23 (2,3) 9-44-50 ( 41,42) 47-49 (39,40) 43-8-13-17 (46-48 (36,37) 38) 16 (33) 22 (45-13) 30-11-29-15-19 ( 24) 27-10-28-20 (15) 30 / ч 10-11,13,16-18,22,33-34H, 4-9H2,1-3H3, (H, 25,32) (H, 26, 35) (H, 39,40) (H, 41,42) (H2,24,27,28) (H2,36,37,38) / t13-, 16-, 17-, 18 +, 22- / м1 / с1 Ключ: ZSLZBFCDCINBPY-ZSJPKINUBJ
Улыбки O = C (SCCNC (= O) CCNC (= O) [C @ H] (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) C CC (= O) SCCNC (= O) CCNC (= O) [C @@ H] (C (C) (C) COP (= O) (O) OP (= O) (O) OC [C @@ H] 1 [C @ H] ([C @ H] ([C @@ H] (O1) n2cnc3c2ncnc3N) O) OP (= O) (O) O) O
Характеристики
Химическая формула	C23ЧАС38N7О17п3S
Молярная масса	809.57 г · моль^−1
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
N проверить (что YN ?)
Ссылки на инфобоксы

Ацетил-КоА (ацетилкофермент А) представляет собой молекулу, которая участвует во многих биохимические реакции в белке, углеводах и липидах метаболизм.^[1] Его основная функция - доставить ацетил группа в цикл лимонной кислоты (Цикл Кребса) быть окисленный для производства энергии. Коэнзим А (CoASH или CoA) состоит из β-меркаптоэтиламиновая группа связано с витамином пантотеновая кислота (B5) через амидная связь ^[2] и 3'-фосфорилированный АДФ. Ацетильная группа (обозначенная синим цветом на структурной диаграмме справа) ацетил-КоА связана с сульфгидрил заместитель β-меркаптоэтиламиновой группы. Этот тиоэфир связь представляет собой «высокоэнергетическую» связь, которая особенно реактивна. Гидролиз тиоэфирной связи экзергонический (-31,5 кДж / моль).

КоА ацетилируется до ацетил-КоА за счет разложения углеводы через гликолиз и разбивкой жирные кислоты через β-окисление. Затем ацетил-КоА входит в цикл лимонной кислоты, где ацетильная группа окисляется до диоксида углерода и воды, а выделяемая энергия улавливается в форме 11 АТФ и один GTP на ацетильную группу.

Конрад Блох и Федор Линен были награждены 1964 г. Нобелевская премия по физиологии и медицине за их открытия, связывающие метаболизм ацетил-КоА и жирных кислот. Фриц Липманн получил Нобелевскую премию в 1953 году за открытие кофактора кофермент А.

Прямой синтез

Ацетилирование КоА определяется источниками углерода.^[3][4]

Внемитохондриальный

• На высоком глюкоза уровни гликолиз происходит быстро, что увеличивает количество цитрат производится из цикла трикарбоновых кислот. Этот цитрат затем экспортируется в другие органеллы вне митохондрий, чтобы расщепиться на ацетил-КоА и оксалоацетат посредством фермент Цитрат лиаза АТФ (ACL). Эта основная реакция сопровождается гидролизом АТФ.^[5][6]
• При низком уровне глюкозы:
  • КоА ацетилируется с использованием ацетат к ацетил-КоА синтетаза (ACS), также в сочетании с АТФ гидролиз.^[7]
  • Этиловый спирт также служит источником углерода для ацетилирования КоА с использованием фермента алкогольдегидрогеназа.^[8]
  • Деградация разветвленной цепи кетогенный аминокислоты такие как валин, лейцин, и изолейцин происходит. Эти аминокислоты превращаются в α-кетокислоты путем трансаминирование и, в конечном итоге, в изовалерил-КоА посредством окислительного декарбоксилирования комплексом α-кетокислоты дегидрогеназы. Изовалерил-КоА подвергается дегидрирование, карбоксилирование и гидратация с образованием другого промежуточного соединения - производного КоА перед его расщеплением на ацетил-КоА и ацетоацетат.^{[9][страница нужна ]}

Внутримитохондриальный

Пируватдегидрогеназа сложная реакция

• При высоком уровне глюкозы ацетил-КоА производится через гликолиз.^[10] Пируват подвергается окислительному декарбоксилированию, при котором теряет свое карбоксил группа (как углекислый газ ) с образованием ацетил-КоА с выделением энергии 33,5 кДж / моль. Окислительное превращение пирувата в ацетил-КоА обозначается как пируватдегидрогеназная реакция. Катализируется пируватдегидрогеназный комплекс. Возможны другие превращения пирувата в ацетил-КоА. Например, пируват формиатлиаза диспропорционирует пируват в ацетил-КоА и Муравьиная кислота.

β-окисление из жирные кислоты

• При низком уровне глюкозы производство ацетил-КоА связано с β-окисление из жирные кислоты. Жирные кислоты сначала превращаются в ацил-КоА. Затем ацил-КоА разлагается в четырехступенчатом цикле окисления, гидратации, окисления и тиолиз катализируется четырьмя соответствующими ферментами, а именно ацил-КоА дегидрогеназа, еноил-КоА гидратаза, 3-гидроксиацил-КоА дегидрогеназа, и тиолаза. Цикл производит новую цепь жирных кислот с двумя атомами углерода меньше, и ацетил-КоА в качестве побочного продукта.^[11]

Функции

Промежуточные звенья в различных путях

• В клеточном дыхании
• Цикл лимонной кислоты:
  • В результате ряда химических реакций накопленная энергия высвобождается в результате окисления ацетил-КоА, полученного из углеводов, жиров и белков, в аденозинтрифосфат (АТФ) и углекислый газ.
• Метаболизм жирных кислот
  • Ацетил-КоА образуется при распаде обоих углеводы (к гликолиз ) и липиды (к β-окисление ). Затем он входит в цикл лимонной кислоты в митохондрии, соединяясь с оксалоацетат формировать цитрат.^[12][13]
  • Две молекулы ацетил-КоА конденсируются с образованием ацетоацетил-КоА, что приводит к образованию ацетоацетат и β-гидроксибутират.^[12] Ацетоацетат, β-гидроксибутират и продукты их самопроизвольного распада ацетон^[14] часто, но сбивает с толку, известны как кетоновые тела (поскольку это вовсе не «тела», а водорастворимые химические вещества). Кетоновые тела высвобождаются печень в кровь. Все клетки с митохондриями могут забирать кетоновые тела из крови и преобразовывать их в ацетил-КоА, который затем можно использовать в качестве топлива в их циклах лимонной кислоты, поскольку никакая другая ткань не может отводить оксалоацетат в кровь. глюконеогенный путь так, как это делает печень. В отличие от свободных жирных кислот кетоновые тела могут пересекать гематоэнцефалический барьер и поэтому доступны в качестве топлива для ячеек Центральная нервная система, действуя как заменитель глюкозы, на которой эти клетки обычно выживают.^[12] Возникновение высокого уровня кетоновых тел в крови во время голодание, а низкоуглеводная диета, длительные тяжелые упражнения и неконтролируемые сахарный диабет 1 типа известен как кетоз, и в его крайней форме при неконтролируемом сахарном диабете 1 типа, как кетоацидоз.
  • С другой стороны, когда инсулин концентрация в крови высокая, а глюкагон При низком уровне (т.е. после еды) ацетил-КоА, образующийся в результате гликолиза, конденсируется как обычно с оксалоацетатом с образованием цитрата в митохондрии. Однако вместо продолжения цикла лимонной кислоты для превращения в диоксид углерода и воду цитрат удаляется из митохондрии в цитоплазма.^[12] Там он расщеплен Цитрат лиаза АТФ на ацетил-КоА и оксалоацетат. Оксалоацетат возвращается в митохондрии в виде малата (а затем превращается обратно в оксалоацетат для переноса большего количества ацетил-КоА из митохондрии).^[15] Этот цитозольный ацетил-КоА затем можно использовать для синтеза жирных кислот посредством карбоксилирования путем ацетил-КоА карбоксилаза в малонил-КоА, первый совершенный шаг в синтезе жирных кислот.^[15][16] Это преобразование происходит в первую очередь в печени, жировая ткань и кормящим молочные железы, где жирные кислоты сочетаются с глицерин формировать триглицериды, основной резервуар топлива для большинства животных. Жирные кислоты также входят в состав фосфолипиды которые составляют основную часть липидные бислои из всех клеточные мембраны.^[12]
  • У растений de novo синтез жирных кислот происходит в пластиды. Много семена накапливать большие резервуары масел семян для поддержки прорастание и ранний рост саженца, прежде чем он станет сеткой фотосинтетический организм.
  • В цитозольный ацетил-КоА также может конденсироваться с ацетоацетил-КоА с образованием 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА (HMG-CoA ), который является этапом ограничения скорости, контролирующим синтез холестерина.^[12] Холестерин может использоваться как структурный компонент клеточных мембран или может использоваться для синтеза стероидные гормоны, желчные соли, и Витамин Д.^[12][16]
  • Ацетил-КоА может быть карбоксилированный в цитозоле ацетил-КоА карбоксилаза, порождая малонил-КоА, субстрат, необходимый для синтеза флавоноиды и связанные поликетиды, для удлинения жирных кислот с образованием воск, кутикула, и растительные масла в членах Brassica семья, и для малоновость белков и других фитохимических веществ.^[17] У растений к ним относятся сесквитерпены, брассиностероиды (гормоны) и мембрана стеролы.
• Синтез стероидов:
  • Ацетил-КоА участвует в мевалонатный путь участвуя в синтезе гидроксиметилглутарил-КоА.
• Ацетилхолин синтез:
  • Ацетил-КоА также является важным компонентом биогенного синтеза нейротрансмиттер ацетилхолин. Холин в сочетании с ацетил-КоА катализируется ферментом холина ацетилтрансфераза производить ацетилхолин и кофермент А как побочный продукт.
• Мелатонин синтез
• Ацетилирование
  • Ацетил-КоА также является источником ацетильной группы, включенной в некоторые лизин остатки гистон и негистоновые белки в посттрансляционная модификация ацетилирование. Это ацетилирование катализируется ацетилтрансферазы. Это ацетилирование влияет на рост клеток, митоз, и апоптоз.^[18]
• Аллостерический регулятор
  • Ацетил-КоА служит аллостерический регулятор из киназа пируватдегидрогеназы (ПДК). Он регулируется через соотношение ацетил-КоА по сравнению с КоА. Повышенная концентрация ацетил-КоА активирует PDK.^[19]
  • Ацетил-КоА также является аллостерическим активатором пируваткарбоксилаза.^[20]

Интерактивная карта проезда

Нажмите на гены, белки и метаболиты ниже, чтобы посетить Джин Вики страниц и связанных статей Википедии. Путь можно скачать и отредактировать на WikiPathways.

[[Файл: [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] | {{{bSize}}} px | alt = Цикл TCA редактировать ]] Цикл TCA редактировать

[[Файл: [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] | px | alt = Путь статинов редактировать ]] Путь статинов редактировать

Смотрите также

• Малонил-КоА декарбоксилаза

Рекомендации

1. «Ацетил-КоА Перекресток». chemistry.elmhurst.edu. Получено 2016-11-08.
2. «Жирные кислоты - структура ацетил-КоА». library.med.utah.edu. Получено 2017-06-02.
3. Хайнс, Майкл Дж .; Мюррей, Сандра Л. (01.07.2010). «АТФ-цитрат лиаза необходима для производства цитозольного ацетилкофермента А и развития в Aspergillus nidulans». Эукариотическая клетка. 9 (7): 1039–1048. Дои:10.1128 / EC.00080-10. ISSN  1535-9778. ЧВК  2901662. PMID  20495057.
4. Веллен, Кэтрин Э .; Томпсон, Крейг Б. (01.04.2012). «Улица с двусторонним движением: взаимное регулирование метаболизма и передачи сигналов». Обзоры природы Молекулярная клеточная биология. 13 (4): 270–276. Дои:10.1038 / nrm3305. ISSN  1471-0072. PMID  22395772. S2CID  244613.
5. Стори, Кеннет Б. (25 февраля 2005 г.). Функциональный метаболизм: регуляция и адаптация. Джон Вили и сыновья. ISBN  9780471675570.
6. «Цитратлиаза ACLY АТФ [Homo sapiens (человек)] - Ген - NCBI». www.ncbi.nlm.nih.gov. Получено 2016-11-06.
7. Рэгсдейл, С. В. (2004). «Жизнь с угарным газом». Критические обзоры CRC в биохимии и молекулярной биологии. 39 (3): 165–195. Дои:10.1080/10409230490496577. PMID  15596550. S2CID  16194968.
8. Чаттерджа (1 января 2004 г.). Учебник биохимии для студентов стоматологов / медсестер / фармацевтов. Издательство Jaypee Brothers. ISBN  9788180612046.
9. Берг, Джереми М .; Тимочко, Джон Л .; Страйер, Люберт (2002). Биохимия (5-е изд.). В. Х. Фриман. ISBN  978-0716730514.
10. Блэксток, Джеймс К. (28 июня 2014 г.). Руководство по биохимии. Баттерворт-Хайнеманн. ISBN  9781483183671.
11. Хаутен, Сандер Мишель; Вандерс, Рональд Дж. А. (02.03.2010). «Общее введение в биохимию β-окисления митохондриальных жирных кислот». Журнал наследственных метаболических заболеваний. 33 (5): 469–477. Дои:10.1007 / s10545-010-9061-2. ISSN  0141-8955. ЧВК  2950079. PMID  20195903.
12. Страйер, Люберт (1995). Биохимия (Четвертое изд.). Нью-Йорк: W.H. Фримен и компания. С. 510–515, 559–565, 581–613, 614–623, 775–778. ISBN  978-0-7167-2009-6.
13. «Окисление жирных кислот». 2013-10-11.
14. «Кетоновый метаболизм в организме». Университет Ватерлоо.
15. Ferre, P .; Ф. Фуфель (2007). «Фактор транскрипции SREBP-1c и липидный гомеостаз: клиническая перспектива». Гормональные исследования. 68 (2): 72–82. Дои:10.1159/000100426. PMID  17344645. этот процесс показан графически на странице 73
16. Воет, Дональд; Джудит Г. Воет; Шарлотта В. Пратт (2006). Основы биохимии, 2-е издание. John Wiley and Sons, Inc., стр.547, 556. ISBN  978-0-471-21495-3.
17. Фатланд, Б. Л. (2005). «Обратная генетическая характеристика образования цитозольного ацетил-КоА с помощью АТФ-цитрат-лиазы у Arabidopsis». Растительная клетка онлайн. 17 (1): 182–203. Дои:10.1105 / tpc.104.026211. ЧВК  544498. PMID  15608338.
18. Yi, C.H .; Vakifahmetoglu-Norberg, H .; Юань, Дж. (01.01.2011). «Интеграция апоптоза и метаболизма». Симпозиумы Колд-Спринг-Харбор по количественной биологии. 76: 375–387. Дои:10.1101 / sqb.2011.76.010777. ISSN  0091-7451. PMID  22089928.
19. Pettit, Flora H .; Пелли, Джон В .; Рид, Лестер Дж. (1975-07-22). «Регулирование пируватдегидрогеназы киназы и фосфатазы с помощью соотношений ацетил-КоА / КоА и НАДН / НАД». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 65 (2): 575–582. Дои:10.1016 / S0006-291X (75) 80185-9. PMID  167775.
20. Джитрапакди, Саравут; Морис, Мартин-стрит; Реймент, Иван; Cleland, W. Wallace; Уоллес, Джон С .; Аттвуд, Пол В. (2008-08-01). «Структура, механизм и регуляция пируваткарбоксилазы». Биохимический журнал. 413 (3): 369–387. Дои:10.1042 / BJ20080709. ISSN  0264-6021. ЧВК  2859305. PMID  18613815.

внешняя ссылка

• Ацетил + Коэнзим + А в Национальной медицинской библиотеке США Рубрики медицинской тематики (MeSH)