Кіріспе

Коэнзим, синтез және тотығу рөлімен танымал
chembox
| Verifiedfields = changed
| verifiedrevid = 476994860
| Name =
| ImageFile = Coenzym A. svg
| ImageSize = 350px
| ImageFile2 = Coenzyme A 3D шарлары. png
| ImageSize2 = 350px
| ImageFile3 = Coenzyme A 3D vdW. png
| ImageSize3 = 350px
| IUPACName =
| OtherNames =
| SystematicName = [(2R,3S,4R,5R) 5 (6 Амино 9H пурин 9-ил) 4 гидрокси 3 (фосфоноокси)тетрагидро-2-фуранил]метил (3R) 3 гидрокси-2,2-диметил-4-оксо-4-({3-оксо-3-[(2-сульфанилэтил)амино]пропил}амино)бутил дигидрогендифосфат
| Section1 =
| Section2 = Chembox қасиеттері
| Formula = C21H36N7O16P3S
| MolarMass = 767.535
| Appearance =
| Density =
| MeltingPt =
| BoilingPt =
| LambdaMax = 259.5 нм
| Absorbance = ε259 = 16.8 мМ−1 см−1

Ацетил түрінде коэнзим А өте әмбебап молекула болып табылады, ол анаболикалық және катаболикалық жолдардың екеуінде де метаболикалық функцияларды атқарады. Ацетил-КоА пируват синтезі мен ыдырауын реттеу үшін пируват дегидрогеназасы мен карбоксилазаның трансляциядан кейінгі және аллостериялық реттелуінде қолданылады.

Құрылыстың ашылуы

Кофермент А 1946 жылы Фриц Липман анықтады, ол кейін оған осы атты берді. Оның құрылымы 1950-ші жылдардың басында Лондондағы Листер институтында Липман және Гарвард медицина мектебінің және Массачусетс бас ауруханасының басқа да ғалымдарымен бірлесіп анықталды. Липман бастапқыда жануарларда ацетилдің тасымалдануын зерттеуді жоспарлаған, және осы тәжірибелер барысында ол ферменттік экстракттарда кездеспейтін, бірақ жануарлардың барлық мүшелерінде байқалатын ерекше факторды анықтады. Ол бұл факторды шошқа бауырынан бөліп алып, тазартып, оның функциясы холиннің ацетилденуіне қатысты коферментпен байланысты екенін анықтады. Беверли Гвирард, Нейтан Каплан және басқаларымен бірлескен жұмыстар пантотен қышқылының Кофермент А-ның маңызды құрауышы екенін көрсетті. Кофермент "ацетатты белсендіру" мағынасын беретіндей А коферменті деп аталды. 1953 жылы Фриц Липман "кофермент А-ны және оның аралық метаболизмдегі маңыздылығын ашқаны үшін" физиология және медицина саласындағы Нобель сыйлығына ие болды.

Коммерциялық өндіріс

Кофермент А коммерциялық түрде ашытқыдан алыну арқылы өндіріледі, бірақ бұл тиімсіз процесс (шамамен 25 мг/кг шығымдылық) нәтижесінде өнімнің құны жоғары болады. Коферментті синтетикалық немесе жартылай синтетикалық жолмен өндірудің түрлі әдістері зерттелді, алайда ешқайсысы қазіргі таңда өнеркәсіптік деңгейде қолданылмайды.

Май қышқылдарының синтезі

Кофермент А химиялық тұрғыдан тиол болғандықтан, карбон қышқылдарымен реакцияласып, тиоэстерлерді түзеді, осылайша ацил тобын тасымалдаушы ретінде қызмет етеді. Ол май қышқылдарын цитоплазмадан митохондрияға көшіруге көмектеседі. Ацил тобын тасымалдайтын кофермент А молекуласы ацил CoA деп те аталады. Ацил тобына байланыспаған кезде, әдетте "CoASH" немесе "HSCoA" деп аталады. Бұл процесс жасушаларда май қышқылдарының өндірілуін жеңілдетеді, олар жасуша мембранасының құрылымында маңызды. Кофермент А сонымен қатар фосфопантетин тобының көзі болып табылады, ол ацил тасымалдаушы белок және формаль-тетрагидрофолат дегидрогеназа сияқты ақуыздарға протездік топ ретінде қосылады.

Энергия өндіру

Кофермент А – лимон қышқылы циклының реакциялық механизміне қажетті бес маңызды коферменттің бірі. Оның ацетил кофермент А түрі лимон қышқылы циклының негізгі бастапқы материалы болып табылады және гликолиз, аминқышқылдар метаболизмі және май қышқылдарының бета-тотығуынан алынады. Бұл процесс – организмдегі басты катаболизм жолы және көмірсулар, аминқышқылдар және липидтер сияқты жасуша құрылымдық элементтерін ыдырату үшін өте маңызды.

Реттеу

Глюкоза артық болғанда, кофермент А цитозольде май қышқылдарын синтездеу үшін қолданылады. Бұл процесс ацетил-КоА карбоксилазасын реттеу арқылы іске асырылады, ол май қышқылдары синтезіндегі шешуші қадамды катализдейді. Инсулин ацетил-КоА карбоксилазасын стимуляциялайды, ал адреналин мен глюкагон оның активтілігін тежейді. Жасушалар аштыққа ұшырағанда, кофермент А синтезделеді және цитозольдегі май қышқылдарын митохондрияға тасымалдайды. Мұнда ацетил-КоА окистелу және энергия өндіру үшін пайдаланылады. Бұл қайтымды модификация протеин КоАлациясы (Протеин S-SCoA) деп аталады, ол цистеин қалдықтарының тиол тобының қайтымсыз окистелуін болдырмау арқылы протеин S-глутатионилациясына ұқсас рөл атқарады. Анти-кофермент А антиденелері және сұйық хроматография-тандемдік массалық спектрометрия (LC-MS/MS) әдістерін қолдану арқылы, стресстелген сүтқоректілер мен бактериялық жасушалардан 2000-нан астам КоАлацияланған протеиндер анықталды. Бұл протеиндердің көпшілігі жасушалық метаболизм және стресске жауап беруге қатысады. Протеиннің активтілігін қалпына келтіру үшін кофермент А мен протеин цистеин қалдығы арасындағы дисульфидтік байланысты азайтатын антиоксидантты ферменттер маңызды рөл атқарады. Бұл процесс протеин деКоАлациясы деп аталады. Қазірге дейін екі бактериялық протеин, тиоредоксин А және тиоредоксинге ұқсас протеин (YtpP), протеиндерді деКоАлациялайтыны көрсетілді.

Биологиялық зерттеулерде қолдану

Кофермент А әртүрлі химиялық жеткізушілерден еркін қышқыл және литий немесе натрий тұздары түрінде қолжетімді. Кофермент А-ның еркін қышқылы байқалатындай тұрақсыз, -20 °C температурада сақталғанда 6 ай ішінде шамамен 5% ыдырайды. Кофермент А-ның литий және натрий тұздары көбірек тұрақты, әртүрлі температурада бірнеше ай бойына ыдырау байқалмайды. Кофермент А-ның сулы ерітінділері pH 8-ден жоғарыда тұрақсыз, 25 °C және pH 8-де 24 сағаттан кейін 31% белсенділігі жоғалады. КоА-ның қосалқы ерітінділері pH 2–6 диапазонында мұздатылғанда салыстырмалы түрде тұрақты болады. КоА белсенділігінің жоғалтуына себеп болатын негізгі фактор – КоА-ның дисульфидтерге ауада тотығуы. CoA-ның аралас дисульфидтері, мысалы CoA S–S глутатионы, КоА-ның коммерциялық препараттарында жиі кездесетін қоспалар болып табылады. Дитиотреитол немесе 2-меркаптоэтанол сияқты тотығуға қарсы заттардың көмегімен CoA дисульфидінен және аралас CoA дисульфидтерінен еркін CoA-ны қайта жаңартуға болады.