Коэнзим А, его компоненты, входящие в его состав

Кофермент, А (КоА) — кофермент ацетилирования; один из важнейших коферментов; принимает участие в реакциях переноса ацильных групп. Рассмотрим рисунок 1 ниже, на котором изображен коэнзим А.

Молекула КоА состоит из остатка адениловой кислоты (1), связанной пирофосфатной группой (2) с остатком пантотеновой кислоты (3), которая в свою очередь связанна пептидной связью с аминокислотой в-аланином (4) (эти две группы представляют собой остаток пантотеновой кислоты), соединённой пептидной связью с остатком в-меркаптоэтаноламина (5).

С КоА связан ряд биохимических реакций, лежащих в основе окисления и синтеза жирных кислот, биосинтеза жиров, окислительных превращений продуктов распада углеводов. Во всех случаях КоА действует в качестве промежуточного звена, связывающего и переносящего кислотные остатки на другие вещества. При этом кислотные остатки в составе соединения с КоА подвергаются тем или иным превращениям, либо передаются без изменений на определённые метаболиты.

Ниже рассмотрим рисунок 2, на котором изображен ацетил КоА.

Огромная заслуга в исследовании КоА принадлежит Ф. Липману, выделившему в 1947 году КоА из печени голубя, и Ф. Линену. Полный синтез КоА был осуществлён в 1961 году X. Кораной.

Непосредственным предшественником жирных кислот при их синтезе в организме является ацетил-КоА, т. е. то же вещество, которое образуется при р-окислении жирных кислот. Несмотря на то, что все реакции р-окисления обратимы, они не используются для синтеза жирных кислот.?Ацетил-КоА для синтеза жирных кислот образуется путем окислительного де-карбоксилирования пирувата. Кроме того, окисление и синтез жирных кислот разделены в пространстве: окисление происходит в митохондриях, а синтез — в цитозоле. Перенос ацетильных остатков из митохондрий в цитозоль. Пируватдегидрогеназный комплекс локализован на внутренней поверхности внутренней мембраны митохондрий, и ацетил-КоА освобождается в матрикс митохондрий. Для синтеза жирных кислот ацетил-КоА должен быть перенесен в цитозоль. Мембрана митохондрий непроницаема для ацетил-КоА, и перенос ацетильного остатка в цитозоль происходит при участии челночного механизма.

Пируват, образующийся из глюкозы в цитозоле, поступает в митохондрии, где частью превращается в ацетил-КоА (окислительное декарбоксилирование), частью — в оксалоацетат (при действии пи-руваткарбоксилазы). Затем из этих веществ образуется цитрат, для которого, как и для пирувата, есть белок-переносчик в мембране митохондрий. Образование малонил-КоА. Преобладающая часть ацетил-КоА, используемого для синтеза жирных кислот, вначале превращается в малонил-КоА при действии ацетил-КоА-карбоксилазы. Синтез пальмитиновой кислоты. Пальмитилсинтаза обладает каталитической активностью, в результате которой ацетильный и малонильный остатки переносятся на SH-группу пантотеновой кислоты (ацилтрансферазная активность). Далее в реакции 3 ацетильный остаток переносится на место карбоксильной группы малонильного остатка; карбоксильная группа при этом отщепляется в виде С02 (реакция конденсации двух ацетильных остатков). Затем последовательно происходят восстановление р-карбонильной группы, отщепление воды с образованием двойной связи между аи р-углеродны-ми атомами, восстановление (гидрирование) двойной связи. В результате получается остаток четырехуглеродной жирной кислоты, соединенный с ферментом (бутирил-Е).

Все эти реакции катализируются разными активными центрами одного белка: как мы уже отмечали, пальмитилсинтаза — многофункциональный фермент. Субъединица пальмитилсинтазы представляет собой доменный белок, каждый домен которого катализирует одну из шести указанных реакций. Промежуточные продукты остаются постоянно связанными с ферментом через пантотеновую кислоту, перемещаясь на этой «привязи» из одного активного центра в другой.