Acetil-coenzima A

Acetil-coenzima A
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	C23H38N7O17P3S
Massa molecolare (u)	809,57
Numero CAS	72-89-9
Numero EINECS	200-790-9
PubChem	444493
SMILES	CC(=O)SCCNC(=O)CCNC(=O)C(C(C)(C)COP(=O)(O)OP(=O)(O)OCC1C(C(C(O1)N2C=NC3=C2N=CN=C3N)O)OP(=O)(O)O)O
Proprietà chimico-fisiche
Coefficiente di ripartizione 1-ottanolo/acqua	- 5,6
Indicazioni di sicurezza
Modifica dati su Wikidata · Manuale

L'acetil-coenzima A, spesso abbreviato in acetil-CoA, è un composto chimico di formula C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S^[1] che in condizioni standard si presenta come un solido^[2] di colore bianco.^[3]

Il nome IUPAC del composto è S-[2-[3-[[(2R)-4-[[[(2R,3S,4R,5R)-5-(6-aminopurin-9-il)-4-idrossi-3-fosfonoossiossolan-2-il]metossi-idrossifosforil]ossi-idrossifosforil]ossi-2-idrossi-3,3-dimetilbutanoil]amino]propanoilamino]etil] etanotioato.^[1]

Appartiene alla classe dei composti organici noti come acili-CoA, composti organici la cui struttura consiste di una molecola di CoA collegata ad una catena acilica.^[2] Si tratta di un tioestere, ovvero il prodotto della condensazione di un tiolo, il coenzima A, e un acido carbossilico, l'acido acetico.

Il composto è naturalmente presente sia nelle piante che negli animali.^[2]

Si tratta di una molecola fondamentale nel metabolismo di tutti gli organismi viventi. Nel corpo umano questa sostanza si trova: nel tessuto adiposo, nel cervello, nelle piastrine, nella prostata, nei muscoli scheletrici e nella milza.^[2]

A livello cellulare il composto si trova: nel citoplasma, nel reticolo endoplasmatico, nell'apparato di Golgi, a livello della membrana cellulare, nei mitocondri, nei cloroplasti, nel nucleo e nei perossisomi.^[2][6]

L'acetil-CoA è coinvolto in ben 137 vie metaboliche e oltre 3.000 reazioni.^[1] Svolge un ruolo fondamentale come modulatore, coenzima, e metabolita. Si tratta del precursore dell'HMG-CoA, un componente fondamentale nella sintesi del colesterolo e dei corpi chetonici. Partecipa alla biosintesi degli steroli, all'ossidazione degli acidi grassi e al metabolismo di molti amminoacidi.^[2]

L'acetil-CoA è il metabolita centrale nella biosintesi degli acidi grassi, nel metabolismo derivato dal malonil-CoA, nella biosintesi degli isoprenoidi, nella respirazione mitocondriale e in varie reazioni di acetilazione.^[7] Le riserve di acetil-CoA presenti nel citosol del nucleo vengono anche utilizzati per l'acetilazione degli istoni e l'attivazione dell'espressione genica. È stato dimostrato che l'ATP-citrato liasi fornisce un fonte di acetil-CoA per l'acetilazione degli istoni nelle cellule dei mammiferi.^[8]

Nel fegato, l'acetil-CoA mitocondriale viene utilizzato per sintetizzare corpi chetonici (acetoacetato e β-idrossibutirrato) come fonti di carburante alternative per il cervello e il cuore in condizioni di scarsità di carboidrati.^[9][10]

La deplezione di acetil-CoA nucleocitosolico rappresenta anche un segnale per indurre l'autofagia.^[11][12] Nei lieviti, l'espressione di un gene fondamentale per l'autofagia (ATG7) è repressa dall'acetil-CoA.^[11] Durante il ciclo metabolico del lievito, molti geni ATG (inclusi ATG1 e ATG8) sono repressi nelle fasi di crescita, quando i livelli di acetil-CoA aumentano, e vengono attivati solo durante le fasi di stress/sopravvivenza, quando i livelli di acetil-CoA diminuiscono.^[13][14]

Più in generale, molti altri geni con funzioni legate allo stress e alla sopravvivenza vengono indotti insieme ai geni fondamentali per l'autofagia.^[13][15][16] Questi geni tendono ad essere meno dipendenti dall'acetilazione degli istoni per la loro attivazione,^[17][18][19] forse a causa della ridotta disponibilità di acetil-CoA. Nelle cellule dei mammiferi, la regolazione dell'autofagia da parte dell'acetil-CoA avviene in modo dipendente dall'acetiltransferasi P300.^[12] Pertanto, la regolazione dell'autofagia da parte dell'acetil-CoA potrebbe avvenire principalmente a livello del controllo trascrizionale dei geni fondamentali dell'autofagia.^[20]

Lo stesso argomento in dettaglio: Ciclo di Krebs, Acetato tiochinasi, Fosfato acetiltransferasi, Beta ossidazione e Piruvato deidrogenasi (complesso enzimatico).

L'acetil-CoA viene prodotto a partire da:

• acido acetoacetico in presenza di CoA e ATP^[21]

${\displaystyle {\ce {CH3-CO-CH2-COOH + ATP + CoA-SH <=> CH3-CO-CH2-CO-SCoA + A-5-P + PP}}}$

• dal piruvato per mezzo del complesso della piruvato deidrogenasi (PDH), che utilizza come substrato il piruvato e il coenzima A, attraverso una reazione di decarbossilazione ossidativa irreversibile (-33,4 kJ/mol);^[22]
• dagli acidi grassi grazie alla beta-ossidazione, processo metabolico che avviene nella matrice mitocondriale delle cellule eucariotiche o nel citoplasma dei procarioti da acil-CoA;^[23]
• dall'acetato attravreso una conversione diretta tramite l'acetil-CoA sintetasi (ACS) - soprattutto nelle alghe e nelle piante - o tramite una reazione a due fasi catalizzata dall'acetato tiochinasi (ACK) e dalla fosfato acetiltransferasi (PAT) - nei procarioti e in alcune microalghe eucariote;^[24]
• dal catabolismo degli amminoacidi.^[20]

• spettro MS-MS^[2]
• spettro LC-MS^[25]

• CoA
• Succinil-CoA
• Malonil-CoA

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su acetil-coenzima A

• acetil-coenzima A (o acetil-CoA), in Dizionario di medicina, Istituto dell'Enciclopedia Italiana, 2010.
• acetilcoenzima A, su sapere.it, De Agostini.
• (EN) acetyl coenzyme A, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.

Portale Biologia

Portale Chimica