아실-CoA

Acyl-CoA
아실-CoA의 일반적인 화학적 구조. 여기서 R은 지방산 측쇄이다.

아실-CoA는 지방산을 대사하는 조효소 그룹이다.아실-CoA는 베타 산화에 민감하며, 궁극적으로 아세틸-CoA를 형성한다.아세틸-CoA는 구연산 회로로 들어가 결국 몇 가지 상당량의 ATP를 형성한다.이런 식으로 지방은 보편적인 생화학적 에너지 운반체인 ATP로 전환된다.

기능들

지방산활성화

지방은 아실-CoA로 전환됨으로써 분해된다.이러한 전환은 [1]운동과 같은 높은 에너지 수요에 대한 하나의 응답입니다.지방산의 산화적 분해는 아실-CoA 합성효소에 의해 촉매되는 2단계 과정이다.지방산은 아실-CoA의 전구체인 아실인산으로 전환된다.후자의 변환은 아실-CoA 합성효소에 의해 매개된다.

아실-P + HS-CoA → 아실-S-CoA + Pi + H+

지방산의 [2]사슬 길이에 따라 세 가지 유형의 아실-CoA 합성효소가 사용된다.예를 들어 중쇄 아실-CoA 합성효소용 기질이 4~11개의 탄소지방산이다.[3]아실-CoA 티오에스테라아제 효소는 아실-CoA를 이용하여 유리 지방산과 조효소 [3]A를 형성합니다.

아실-CoA의 베타산화

지방산 분해의 두 번째 단계는 베타 산화이다.베타 산화는 미토콘드리아에서 [4]일어난다.세포내 형성 후 아실-CoA는 베타산화 위치인 미토콘드리아로 운반된다.아실-CoA를 미토콘드리아로 운반하기 위해서는 카르니틴 팔미토일전달효소 1(CPT1)이 필요하며, 카르니틴은 아실-CoA를 아실카르니틴으로 변환시켜 미토콘드리아 [1]매트릭스로 운반한다.매트릭스 중 아실카르니틴은 CPT2에 [4]의해 아실-CoA로 다시 변환된다.아실-CoA가 미토콘드리아에 있기 때문에 베타 산화가 시작될 수 있다.

아실-CoA의 베타 산화는 4단계로 이루어진다.

(1) 아실-CoA탈수소효소는 아실-CoA의 탈수소를 촉매하여 α탄소와 [5]β탄소의 이중결합을 생성한다.FAD는 FADH2를 [6]생성하는 수소 수용체이다.

2. Enoyl-CoA 하이드라아제는 새로 형성된 이중결합에 물을 첨가하여 [4][5]알코올을 만든다.

3. 3-히드록시아실-CoA탈수소효소가 알코올기를 산화시켜 [4]케톤으로 한다.NADH는 NAD+[5]에서 생성된다.

4. 티오라아제는 α탄소와 케톤 사이를 갈라 아세틸-CoA 분자와 아실-CoA 분자를 방출하며, 현재는 2탄소 [5]짧아졌다.

이 4단계 과정은 아실-CoA가 사슬에서 모든 탄소를 제거하고 아세틸-CoA만 남을 때까지 반복됩니다.베타 산화의 한 사이클 동안 아실-CoA는 아세틸-CoA, FADH2, [6]NADH의 한 분자를 생성한다.아세틸-CoA는 구연산 회로에서 사용되며 FADH2와 NADH는 전자전달계로 [7]보내진다.이러한 중간체들은 결국 [7]그들이 궁극적으로 ATP로 전환될 때 신체에 에너지를 공급하게 된다.

The process of Beta Oxidation of an activated Acyl-CoA molecule.
스테아린산을 이용한 베타 산화 예시

알파 산화뿐만 아니라 베타 산화도 [1]페르옥시좀에서 일어난다.페르옥시좀은 매우 긴 사슬의 아실-CoA 합성 [8]효소를 포함하고 있기 때문에 20개 이상의 탄소를 가진 지방산의 베타 산화를 처리합니다.이 효소들은 미토콘드리아가 처리할 수 없는 긴 사슬을 가지고 아실-CoA를 산화시키는 데 더 적합하다.

스테아린산을 사용하는 예

베타 산화는 한 번에 2개의 탄소를 제거하기 때문에 스테아린산과 같은 18개의 탄소 지방산의 산화에 있어 아실-CoA를 [8]완전히 분해하기 위해서는 8사이클이 필요합니다.이것은 각각 2개의 탄소, 8개의 FADH2, 8개의 NADH를 가진 9개의 아세틸-CoA를 생성한다.

임상적 의의

심장 근육은 주로 에너지를 위해 지방을 대사하고 아실-CoA 대사는 초기 단계의 심장 근육 펌프 기능 장애에서 중요한 분자로 확인되었습니다[9].

세포 아실-CoA 함량은 인슐린 저항성과 상관관계가 있어 비지방 [10]조직의 지방독성을 중재할 수 있음을 시사한다.아실-CoA: 디아실글리세롤 아실전달효소(DGAT)는 트리글리세리드 생합성에서 주요 효소로 인해 에너지 대사에 중요한 역할을 한다.간 및 장과 같은 지방 조직에서 DHAT의 합성 역할, 내인성 활동 수준과 트리글리세리드 합성이 높고 비교적 명확하다.또한 활동 수준의 변화는 전신 인슐린 민감도와 에너지 항상성의 변화를 [11]일으킬 수 있습니다.

다발성 아실-CoA 탈수소효소 결핍증이라고 불리는 희귀한 질병은 지방산 대사 장애이다.[12]아실-CoA는 이 효소가 유리 지방산으로부터 아실-CoA를 만들고, 이것은 지방산이 대사되도록 활성화하기 때문에 중요하다.이 손상된 지방산 산화는 심근증, 간 질환과 같은 심각한 증상들과 일시적인 대사 분해, 근육 약화, 호흡 부전과 같은 가벼운 증상들을 포함한 많은 다른 증상들로 이어진다.MADD는 ETFA, ETFB, ETFDH 유전자의 돌연변이에 의해 발생하는 유전 질환이다.MADD는 자가 염색체 열성 [12]질환으로 알려져 있는데, 이 질환에 걸리기 위해서는 양쪽 부모로부터 이 열성 유전자를 물려받아야 하기 때문이다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b c Talley, Jacob T.; Mohiuddin, Shamim S. (2020), "Biochemistry, Fatty Acid Oxidation", StatPearls, Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, PMID 32310462, retrieved 2021-02-23
  2. ^ Blanco, Antonio; Blanco, Gustavo (2017). "Lipid Metabolism". Medical Biochemistry. pp. 325–365. doi:10.1016/B978-0-12-803550-4.00015-X. ISBN 978-0-12-803550-4.
  3. ^ a b Bhagavan, N.V.; Ha, Chung-Eun (2015). "Lipids I: Fatty Acids and Eicosanoids". Essentials of Medical Biochemistry. pp. 269–297. doi:10.1016/B978-0-12-416687-5.00016-6. ISBN 978-0-12-416687-5.
  4. ^ a b c d "Fatty acid beta oxidation Abcam". www.abcam.com. Retrieved 2021-02-23.
  5. ^ a b c d "6.11: Fatty Acid Oxidation". Biology LibreTexts. 2016-02-26. Retrieved 2021-02-23.
  6. ^ a b "Beta Oxidation". Biology Dictionary. 2017-06-03. Retrieved 2021-02-23.
  7. ^ a b "6.32 Fatty Acid Oxidation (Beta-oxidation) Nutrition Flexbook". courses.lumenlearning.com. Retrieved 2021-02-23.
  8. ^ a b Reddy, Janardan K; Hashimoto, Takashi (2001-07-01). "PEROXISOMAL β-OXIDATION AND PEROXISOME PROLIFERATOR–ACTIVATED RECEPTOR α: An Adaptive Metabolic System". Annual Review of Nutrition. 21 (1): 193–230. doi:10.1146/annurev.nutr.21.1.193. ISSN 0199-9885. PMID 11375435.
  9. ^ Goldenberg, Joseph R.; Carley, Andrew N.; Ji, Ruiping; Zhang, Xiaokan; Fasano, Matt; Schulze, P. Christian; Lewandowski, E. Douglas (26 March 2019). "Preservation of Acyl-CoA Attenuates Pathological and Metabolic Cardiac Remodeling Through Selective Lipid Trafficking". Circulation. 139 (24): 2765–2777. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.119.039610. PMC 6557671. PMID 30909726.
    • 요약 배치 위치:
  10. ^ Li, Lei O.; Klett, Eric L.; Coleman, Rosalind A. (March 2010). "Acyl-CoA synthesis, lipid metabolism and lipotoxicity". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids. 1801 (3): 246–251. doi:10.1016/j.bbalip.2009.09.024. PMC 2824076. PMID 19818872.
  11. ^ Yu, Yi‐Hao; Ginsberg, Henry (8 July 2009). "The role of acyl‐CoA:diacylglycerol acyltransferase (DGAT) in energy metabolism". Annals of Medicine. 36 (4): 252–261. doi:10.1080/07853890410028429. PMID 15224651. S2CID 9174481.
  12. ^ a b Rashmi, S.; Gayathri, N.; Kumar, M. Veerendra; Sumanth, S.; Subasree, R.; Pooja, M. (1 January 2017). "Multiple Acyl CoA dehydrogenase deficiency: Uncommon yet treatable disorder". Neurology India. 65 (1): 177–8. doi:10.4103/0028-3886.198186 (inactive 31 July 2022). PMID 28084266.{{cite journal}}: CS1 유지 : 2022년 7월 현재 DOI 비활성화 (링크)

외부 링크