Acetil-CoA

Acetil-CoA

O Acetil-CoA (ou Acetilcoenzima A) é um composto orgânico que desempenha um papel chave no metabolismo celular e que resulta da ligação de um grupo acetilo à coenzima A (CoA).

Representação da molécula de Acetil-CoA

O acetil-CoA é constituído por um grupo acetilo (CH3CO), ligado através de uma ligação tioéster, a uma coenzima A (CoA), derivada da vitamina B5 (ácido pantoténico) e da cisteína.

Síntese do acetil-CoA

O acetil-CoA é produzido predominantemente na matriz mitocondrial como resultado do metabolismo dos carboidratos através da glicólise, do metabolismo dos ácidos gordos através da β-oxidação e, numa proporção menor, do catabolismo dos aminoácidos de cadeia ramificada.

O piruvato resultante da glicólise sofre uma descarboxilação oxidativa realizada pelo complexo piruvato desidrogenase, resultando na formação de acetil-CoA, CO₂ e NADH.

Por outro lado, os ácidos gordos livres no citosol são convertidos ao longo de vários passos em acil-CoA que, por sua vez, é degradado por β-oxidação num ciclo de 3 reações sucessivas: desidrogenação, hidratação e oxidação. O acetil-CoA é finalmente libertado por ação da tiolase.

Os aminoácidos de cadeia ramificada (valina, leucina e isoleucina) também podem servir de fonte para a produção de acetil-CoA ao serem convertidos por transaminação em α-cetoácidos de cadeia ramificada que, por sua vez, são processados através de várias reações catalisadas pelo complexo desidrogenase dos α-cetoácidos de cadeia ramificada, produzindo acetil-CoA entre outros produtos.

Em determinadas condições ou em caso de problemas na produção de acetil-CoA mitocondrial, as células também são capazes de produzir acetil-CoA no citosol. Por exemplo, em condições de hipóxia, a glutamina presente no citosol pode passar por uma carboxilação redutiva originando acetil-CoA. Por outro lado, o acetato, por ação da acetil-CoA sintase, também dá origem a acetil-CoA.

Funções

A síntese de acetil-CoA é uma reação muito exergónica cuja energia permite a realização de uma grande variedade de reações químicas intracelulares.  

Participa em vários processos metabólicos, seja como intermediário ou como molécula sinalizadora, controlando o equilíbrio entre as reações de catabolismo e anabolismo.

Alguns exemplos das vias metabólicas nas quais o acetil-CoA participa de forma natural:

• Biossíntese da acetilcolina
• Biossíntese de ácidos gordos
• Biossíntese de esteróides
• Biossíntese de melatonina
• Ciclo do ácido cítrico (ciclo de Krebs)
• Degradação da lisina
• Degradação de valina, leucina e isoleucina
• Degradação do etanol
• Hipercolesterolemia
• Metabolismo dos aminoaçúcares
• Metabolismo de ácidos gordos
• Metabolismo da cafeína
• Metabolismo dos corpos cetónicos
• Metabolismo da glicina e serina
• Metabolismo do glutamato
• Respiração celular
• Leucinose , etc.

Localização no organismo

Órgãos:

• Baço
• Cérebro
• Músculo
• Próstata

Tecidos:

• Tecido adiposo
• Tecido muscular esquelético

Células:

• Plaqueta

Localização subcelular

• Citoplasma
• Complexo de Golgi
• Extracelular
• Membrana celular
• Mitocôndria
• Núcleo
• Peroxissoma
• Retículo endoplasmático

References:

• Hmdb.ca. (2017). Human Metabolome Database: Showing metabocard for Acetyl-CoA (HMDB0001206). [online] Available at: http://www.hmdb.ca/metabolites/HMDB0001206 [Accessed 10 Dec. 2017].
• Pietrocola, F., Galluzzi, L., Bravo-San Pedro, J., Madeo, F. and Kroemer, G. (2015). Acetyl Coenzyme A: A Central Metabolite and Second Messenger. Cell Metabolism, 21(6), pp.805-821.
• Pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. (2017). Acetyl-CoA. [online] Available at: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/acetyl-CoA#section=Top [Accessed 10 Dec. 2017].