アセチル補酵素A、アセチルCoAの短縮は、種々の代謝経路に重要な中間体分子での脂質と蛋白質と炭水化物の両方。その主な機能には、アセチル基をクレブス回路に送達することが含まれます。
アセチル補酵素A分子の起源は、さまざまな経路で発生する可能性があります。この分子は、環境内のブドウ糖の量に応じて、ミトコンドリアの内側または外側に形成されます。アセチルCoAのもう1つの特徴は、その酸化によってエネルギーが生成されることです。
構造
コエンザイムAは、パントテン酸とも呼ばれるビタミンB5への結合によって結合されたβ-メルカプトエチルアミン基で構成されています。同様に、この分子は3'-リン酸化ヌクレオチドADPにリンクされています。この構造には、アセチル基（-COCH 3）が付いています。
この分子の化学式はC 23 H 38 N 7 O 17 P 3 Sで、分子量は809.5 g / molです。
トレーニング
上記のように、アセチルCoAの形成はミトコンドリアの内部または外部で発生する可能性があり、培地に存在するグルコースのレベルに依存します。
ミトコンドリア内
グルコース濃度が高い場合、アセチルCoAは次のように形成されます。解糖の最終生成物はピルビン酸です。この化合物がクレブス回路に入るには、アセチルCoAに変換される必要があります。
このステップは、解糖を細胞呼吸の他のプロセスと接続するために重要です。このステップはミトコンドリアマトリックスで発生します（原核生物ではサイトゾルで発生します）。反応には次のステップが含まれます。
-この反応が起こるためには、ピルビン酸分子がミトコンドリアに入り込む必要があります。
-ピルビン酸のカルボキシル基が除去されています。
-その後、この分子は酸化されます。後者は、酸化の電子生成物のおかげで、NAD +からNADHへの移行を伴います。
-酸化された分子は補酵素Aに結合します。
アセチル補酵素Aの生産に必要な反応は、ピルビン酸デヒドロゲナーゼと呼ばれるかなりのサイズの酵素複合体によって触媒されます。この反応は、一群の補因子の存在を必要とします。
クレブス回路に入るアセチルCoAの量はここで決定されるため、このステップは細胞調節のプロセスにおいて重要です。
濃度が低い場合、アセチルコエンザイムAの生成は、脂肪酸のβ酸化によって行われます。
外ミトコンドリア
ブドウ糖のレベルが高いとき、クエン酸塩の量も増加します。クエン酸は、酵素ATPクエン酸リアーゼによってアセチル補酵素Aとオキサロ酢酸に変換されます。
対照的に、レベルが低い場合、CoAはアセチルCoAシンテターゼによってアセチル化されます。同様に、エタノールは酵素アルコールデヒドロゲナーゼによるアセチル化の炭素源として機能します。
特徴
アセチルCoAは、さまざまな代謝経路に存在します。これらの一部は次のとおりです。
クエン酸サイクル
アセチルCoAは、このサイクルを開始するために必要な燃料です。アセチル補酵素Aは、オキサロ酢酸の分子と一緒に縮合されてクエン酸になり、反応はクエン酸シンターゼという酵素によって触媒されます。
この分子の原子は、CO 2を形成するまで酸化を続けます。サイクルに入るすべてのアセチルCoA分子に対して、12分子のATPが生成されます。
脂質代謝
アセチルCoAは脂質代謝の重要な産物です。脂質がアセチル補酵素A分子になるためには、次の酵素ステップが必要です：
-脂肪酸は「活性化」されている必要があります。このプロセスは、CoAに結合する脂肪酸で構成されます。これを行うには、ATP分子を切断して、この結合を可能にするエネルギーを提供します。
-アシル補酵素Aの酸化は、特にα炭素とβ炭素の間で起こります。現在、この分子はアシル-エノイルCoAと呼ばれています。このステップでは、FADをFADH 2に変換します（水素を取り込みます）。
-前のステップで形成された二重結合は、アルファ炭素上にHを、ベータ上にヒドロキシル（-OH）を受け取ります。
-β酸化が発生する（プロセスがその炭素のレベルで発生するため、β）。ヒドロキシル基はケト基に変換されます。
-コエンザイムAの分子が炭素間の結合を切断します。前記化合物は残りの脂肪酸に結合している。生成物は1分子のアセチルCoAと1分子の炭素原子が2つ少ないものです（最後の化合物の長さは脂質の最初の長さに依存します。たとえば、18炭素の場合、結果は16の最終炭素になります）。
この4段階の代謝経路：酸化、水和、酸化、チオール分解は、アセチルCoAの2つの分子が最終生成物として残るまで繰り返されます。つまり、すべてのグレードの酸がアセチルCoAになります。
この分子はクレブス回路の主要な燃料であり、それに入ることができることを覚えておく価値があります。エネルギー的に、このプロセスは炭水化物代謝よりも多くのATPを生成します。
ケトン体の合成
ケトン体の形成は、脂質酸化の産物であるアセチル補酵素Aの分子から起こります。この経路はケトン生成と呼ばれ、肝臓で発生します。具体的には、肝細胞のミトコンドリアで発生します。
ケトン体は、水に溶ける化合物の不均一なセットです。それらは脂肪酸の水溶性バージョンです。
その基本的な役割は、特定の組織の燃料として機能することです。特に空腹期では、脳はケトン体をエネルギー源として取り込むことができます。通常の状態では、脳はブドウ糖を使用します。
グリオキシレートサイクル
この経路は、グリオキシソームと呼ばれる特殊な細胞小器官で発生し、植物や原生動物などの他の生物にのみ存在します。アセチルコエンザイムAはコハク酸に変換され、クレブス酸回路に再び組み込むことができます。
言い換えれば、この経路はクレブス回路の特定の反応をスキップすることを可能にします。この分子はリンゴ酸に変換され、次にグルコースに変換されます。
動物はこの反応を実行するのに必要な代謝を持っていません。したがって、彼らはこの糖の合成を行うことができません。動物では、すべてのアセチルCoA炭素がCO 2に酸化されますが、これは生合成経路には役立ちません。
脂肪酸分解の最終生成物はアセチル補酵素Aです。したがって、動物では、この化合物を合成のために再導入することはできません。
参考文献
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