Acil-CoA - Acyl-CoA
Acil-CoA é um grupo de coenzimas que metabolizam ácidos graxos . Os acil-CoA são suscetíveis à oxidação beta , formando, em última instância, acetil-CoA . O acetil-CoA entra no ciclo do ácido cítrico , eventualmente formando vários equivalentes de ATP . Desta forma, as gorduras são convertidas em ATP, o transportador universal de energia bioquímica.
Funções
Ativação de ácido graxo
As gorduras são decompostas por conversão em acil-CoA. Essa conversão é uma resposta às altas demandas de energia, como exercícios. A degradação oxidativa dos ácidos graxos é um processo de duas etapas, catalisada pela acil-CoA sintetase . Os ácidos graxos são convertidos em seu acil fosfato, o precursor do acil-CoA. A última conversão é mediada pela acil-CoA sintase "
- acil-P + HS-CoA → acil-S-CoA + P i + H +
Três tipos de acil-CoA sintases são empregados, dependendo do comprimento da cadeia do ácido graxo. Por exemplo, os substratos para a acil-CoA sintase de cadeia média são ácidos graxos de 4-11 carbonos. A enzima acil-CoA tioesterase se retira da acil-CoA para formar um ácido graxo livre e a coenzima A.
Oxidação beta de acil-CoA
A segunda etapa da degradação dos ácidos graxos é a oxidação beta. A oxidação beta ocorre na mitocôndria. Após a formação no citosol, o acil-CoA é transportado para a mitocôndria, o local da oxidação beta. O transporte de acil-CoA para a mitocôndria requer carnitina palmitoiltransferase 1 (CPT1), que converte acil-CoA em acilcarnitina, que é transportada para a matriz mitocondrial. Uma vez na matriz, a acilcarnitina é convertida de volta em acil-CoA pelo CPT2. A oxidação beta pode começar agora que o Acil-CoA está na mitocôndria.
A oxidação beta de acil-CoA ocorre em quatro etapas.
1. A acil-CoA desidrogenase catalisa a desidrogenação da acil-CoA, criando uma ligação dupla entre os carbonos alfa e beta. FAD é o acceptor de hidrogênio, produzindo FADH2.
2. Enoil-CoA hidrase catalisa a adição de água através da ligação dupla recém-formada para formar um álcool.
3. A 3-hidroxiacil-CoA desidrogenase oxida o grupo álcool a uma cetona. O NADH é produzido a partir do NAD + .
4. A tiolase cliva entre o carbono alfa e a cetona para liberar uma molécula de acetil-CoA e de acil-CoA, que agora é 2 carbonos mais curta.
Este processo de quatro etapas se repete até que o acil-CoA tenha removido todos os carbonos da cadeia, deixando apenas o acetil-CoA. Durante um ciclo de oxidação beta, Acil-CoA cria uma molécula de acetil-CoA, FADH2 e NADH. O acetil-CoA é então usado no ciclo do ácido cítrico, enquanto o FADH2 e o NADH são enviados para a cadeia de transporte de elétrons . Todos esses intermediários acabam fornecendo energia para o corpo à medida que são convertidos em ATP .
A oxidação beta, assim como a oxidação alfa, também ocorre no peroxissomo . O peroxissoma lida com a oxidação beta de ácidos graxos que têm mais de 20 carbonos em sua cadeia porque o peroxissoma contém sintetases de Acil-CoA de cadeia muito longa . Essas enzimas estão mais bem equipadas para oxidar Acil-CoA com longas cadeias que a mitocôndria não consegue controlar.
Exemplo de uso de ácido esteárico
A oxidação beta remove 2 carbonos de cada vez, portanto, na oxidação de um ácido graxo de 18 carbonos, como o ácido esteárico, 8 ciclos precisarão ocorrer para quebrar completamente o Acil-CoA. Isso produzirá 9 acetil-CoA com 2 carbonos cada, 8 FADH2 e 8 NADH.
Significado clínico
O músculo cardíaco metaboliza principalmente a gordura para obter energia e o metabolismo dos Acil-CoA foi identificado como uma molécula crítica no estágio inicial de falha da bomba do músculo cardíaco.
O conteúdo de acil-CoA celular se correlaciona com a resistência à insulina, sugerindo que pode mediar a lipotoxicidade em tecidos não adiposos. Acil-CoA: a diacilglicerol aciltransferase (DGAT) desempenha um papel importante no metabolismo energético por conta da enzima chave na biossíntese de triglicerídeos. O papel sintético do DGAT no tecido adiposo, como o fígado e o intestino, locais onde os níveis endógenos de sua atividade e síntese de triglicerídeos são altos e comparativamente claros. Além disso, quaisquer alterações nos níveis de atividade podem causar alterações na sensibilidade à insulina sistêmica e homeostase energética.
Uma doença rara chamada deficiência múltipla de acil-CoA desidrogenase (MADD) é um distúrbio do metabolismo dos ácidos graxos. Acil-CoA é importante porque esta enzima ajuda a produzir Acil-CoA a partir de ácidos graxos livres, e isso ativa o ácido graxo a ser metabolizado. Essa oxidação de ácidos graxos comprometida leva a muitos sintomas diferentes, incluindo sintomas graves, como cardiomiopatia e doença hepática, e sintomas leves, como decomposição metabólica episódica, fraqueza muscular e insuficiência respiratória. MADD é uma doença genética, causada por uma mutação nos genes ETFA, ETFB e ETFDH. MADD é conhecido como um “transtorno autossômico recessivo” porque para que alguém obtenha esse transtorno, é necessário receber esse gene recessivo de ambos os pais.
Veja também
Referências
links externos
- Acyl + Coenzyme + A no US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)