Коензим А - биологија
Коензим А. (исто така Коензим А., кратко CoA или ТРЕБА) е коензим кој се користи за „активирање“ на алканоични киселини и нивни деривати и е вклучен во енергетскиот метаболизам.
Тоа е ацилна група кај ацил трансферазите (E.C. 2.3.N.N.) и CoA трансферазите (E.C. 2.8.3.N).
Изолацијата за првпат беше постигната во 1951 година од германскиот биохемичар, а подоцна и добитник на Нобелова награда Феодор Линен во форма на ацетил-коензим А („активирана оцетна киселина“) од клетките на квасецот. Структурата беше расчистена две години подоцна од Jamesејмс Бадили од британскиот институт за превентивна листер и Фриц Алберт Липман од универзитетот Харвард.
структура
Молекулата на коензим А е составена од неколку компоненти: овие вклучуваат нуклеотид (аденозин дифосфат, ADP), витамин (пантотенска киселина, витамин Б5) и амино киселина (цистеин), кои се поврзани за време на синтезата во телото, а потоа лесно бидат изменети.
Детално, готовиот коензим А се состои од цистеамин (исто така и тиоетаноламин) (5), β-аланин (4-ти), Пантоична киселина (2,4-дихидрокси-3,3-диметил-бутанонска киселина) (3), Дифосфат (2) и 3'-фосфорилиран аденозин (1).
β-аланин (4-ти) и пантоична киселина (3) заедно се нарекуваат и пантотенска киселина. Ако некој го земе предвид ова заедно со цистеамин (5) некој зборува за Пантетеин (5+4-ти+3) 3'-фосфо-аденозин може да се сфати заедно со дифосфатот како 3'-фосфо-аденозин дифосфат. Според ова, коензимот А се состои од пантеин и 3'-фосфо-АДП.
биосинтеза
Синтезата во организмот на животните започнува од есенцијалната пантотенска киселина, на која прво се врзува фосфорилна група со помош на пантотенат киназа, а потоа цистеин се врзува со помош на фосфопантотенат цистеин лигаза. Откако цистеинот е декарбоксилиран во цистеамин со помош на фосфопантотеноилоцистеин декарбоксилаза, аденозин монофосфат (АМП) е прикачен на фосфатната група и на крајот аденозинот се фосфорилира во групата 3'-OH. Последните два чекори се катализираат од различни домени на коензим А синтаза.
За деталните процеси за време на синтезата, вклучително и структурните формули, видете во делот Веб-врски.
функција
Коензим А е во состојба да влезе во високоенергетски соединенија преку SH групата (тиол група) на цистеаминскиот дел. Влегува во овие соединенија со карбокси групите (-COOH) на алканоични и масни киселини за да формираат таканаречени тиоестерски врски.
Коензим А е директно вклучен - како ацил-CoA - во метаболизмот на мастите и индиректно - како ацетил-CoA - во метаболизмот на јаглени хидрати и протеини.
Се вели дека коензимот А ги активира партнерите за врзување со формирање на високоенергетска тиоестерска врска, бидејќи само тогаш тие се во состојба да влезат во одредени хемиски реакции во телото со доволна брзина. Без коензим А, врзувачките партнери би биле значително помалку реактивни.
Ацетил-CoA
Ацетил-коензим А (ацетил-CoA накратко) е „активиран“ остаток на оцетна киселина (CH3CO-). Ова е врзано за SH групата на цистеаминскиот дел на коензимот А.
Ацетил-CoA се произведува во организмот за време на неколку метаболички процеси:
Од една страна преку таканаречената оксидативна декарбоксилација на пируват, што пак се јавува како краен производ на гликолиза, но исто така и преку распаѓање на аминокиселини (како што е Л-аланин). Оксидативната декарбоксилација на пируватот се одвива во митохондрионот. Таму, комплексот ензими пируват дехидрогеназа го катализира распаѓањето на јаглерод диоксид СО2 (карбокси групата е поделена, па оттука и „декарбоксилација“) и истовремено врската на преостанатиот ацетил радикал со SH групата на коензим А. Првично централниот атом на јаглерод на пируватот се оксидира ( затоа „оксидативен“).
Покрај тоа, ацетил-CoA се формира кога масните киселини се распаѓаат во тек на β-оксидација. Тука, два јаглеродни атоми во форма на ацетил-CoA се распаѓаат од масната киселина еден по друг. Значи z. B. при распаѓање на палмитинска киселина со 16 атоми на јаглерод во контекст на β-оксидација осум молекули на ацетил-CoA. Овој процес се одвива и во митохондријалната матрица.
Ацетил-CoA формираниот може да се распадне во митохондрион со циклус на лимонска киселина и респираторен ланец до СО2 и Н2О, или може да се користи повторно за синтеза на високоенергетски соединенија како што се триглицериди, кетонски тела или холестерол. Некои од овие анаболни процеси се одвиваат во цитозолот (на пр. Синтеза на масни киселини), но ацетил-CoA не може лесно да го напушти митохондриумот, а исто така се блокирани и патиштата за транспорт на карбоксилични киселини со подолг ланец (види подолу). За транспорт на ацетил-CoA од митохондрион во цитозол, постои посебен транспортен систем, т.н. цитратски шатл.
Ацил-CoA
Ацил-коензим А (краток ацил-CoA) е името на „активирана“ масна киселина. Аналогно на ацетил-CoA, наместо остаток на ацетил, остатокот од масна киселина - остаток на ацил - е прикачен на SH групата.
Ацил-CoA е вклучен во распаѓањето на масните киселини (β-оксидација) со врзување на масните киселини. Во синтезата на масни киселини во телото, структурно поврзаната протетичка група на синтеза на масни киселини - наречен протеин на ацил-носач (накратко ACP) - ја презема улогата на коензим А.
Ацил-CoA е формиран од ензимот ацил-CoA синтетаза (исто така наречена тиокиназа), кој се одвива во цитозолот. Прво, слободната масна киселина на карбокси групата (-COOH) реагира со АТП, разделувајќи го дифосфатот. Се формира таканаречениот ацил аденилат. Енергијата од оваа врска се користи за естерификација на коензимот А со масна киселина, со што се распаѓа АМП. Двата чекори се катализираат од тиокиназата.
За да се распаднат масните киселини, ацил-CoA мора да се транспортира во митохондриите. Како ацетил-CoA, ацил-CoA не може самостојно да ја премине внатрешната митохондријална мембрана и се пренесува во Л-карнитин за транспорт. Од оваа форма на транспорт, наречена ацил карнитин, остатокот од ацил во митохондриите се пренесува назад во коензим А, така што ацил CoA е повторно присутен.
Пропионил-CoA
Пропионил-CoA се произведува во неколку наврати во метаболизмот. Најпознат начин е распаѓање (β-оксидација) на непарни масни киселини. По повеќекратно расцепување на единица од два атоми на јаглерод во форма на ацетил-CoA, единицата од три јаглеродни атоми во форма на пропионил-CoA останува на крајот. Пропионил-CoA се формира и кога масните киселини со метил гранки се распаѓаат. Ова исто така важи и за распаѓање на разгранетиот страничен ланец на холестерол, бидејќи се одвива во биосинтезата на жолчните киселини - пропионил-CoA е исто така поделен. Многу важен извор на пропионил-CoA е распаѓањето на аминокиселините изолеуцин, валин и метионин, како и главната патека на распаѓање на треонинот. [1]
Пропионил-CoA се претвора во сукцинил-CoA, кој потоа може да влезе во циклусот на лимонска киселина и да придонесе за негово надополнување. За таа цел, пропионил-CoA најпрво се претвора во D-метилмалонил-CoA од биотин-зависната пропионил-CoA карбоксилаза. Метилмалонил-CoA епимеразата [2] потоа генерира Л-изомер. Ова пак се претвора во сукцинил-CoA од метилмалонил-CoA мутаза, чија функција зависи од кобаламин. [3]
Пропионил-CoA, исто така, игра улога во синтезата на масни киселини. Формирањето на непарни масни киселини започнува со пропионил-CoA. Метил гранките во ланецот на масни киселини може да се создадат со продолжување на ланецот со метилмалонил-CoA, што се произведува од пропионил-CoA од пропионил-CoA карбоксилаза. [4]