Acetil-CoA

El Acetil-CoA (o Acetilcoenzima A) es un compuesto orgánico que desempeña un papel clave en el metabolismo celular y que resulta del enlace de un grupo acetilo a la coenzima A (CoA).

Representación de la molécula de Acetil-CoA

El acetil-CoA está constituido por um grupo acetilo (CH3CO), unido a través de un enlace tioéster a uma coenzima A (CoA), derivada de la vitamina B5 (ácido pantoténico) y de la cisteína.

Síntesis del acetil-CoA

El acetil-CoA es producido predominantemente en la matriz mitocondrial como resultado del metabolismo de los carbohidratos a través de la glucólisis del metabolismo de los ácidos grasos a través de la β-oxidação y, en una proporción menor, del catabolismo de los aminoácidos de cadena ramificada.

El piruvato resultante de la glucólisis sufre una descarboxilación oxidativa realizada por el complejo piruvato deshidrogenasa, resultando en la formación de acetil-CoA, CO₂ y NADH.

Por otro lado, los ácidos grasos libres en citosol son convertidos a lo largo de varios pasos en acil-CoA que, a su vez, es degradado por β-oxidación en un ciclo de 3 reacciones sucesivas: deshidrogenación, hidratación y oxidación. El acetil-CoA es finalmente liberado por acción de la tiolasa.

Los aminoácidos de cadena ramificada (valina, leucina e isoleucina) también pueden servir de fuente para la producción de acetil-CoA al ser convertidos por transaminación en α-cetoácidos de cadena ramificada que, a su vez, son procesados a través de varias reacciones catalizadas por el complejo de deshidrogenasa de los α-cetoácidos de cadena ramificada, produciendo acetil-CoA entre otros productos.

En determinadas condiciones o en caso de problemas en la producción de acetil-CoA mitocondrial, las células también son capaces de producir acetil-CoA en el citosol. Por ejemplo, en condiciones de hipoxia, la glutamina presente en el citosol puede pasar por una carboxilación reductiva originando acetil-CoA. Por otro lado, el acetato, por acción de la acetil-CoA sintasa, también da origen a acetil-CoA.

Funciones

La síntesis de acetil-CoA es una reacción muy exergónica cuya energía permite la realización de una gran variedad de reacciones químicas intracelulares.

Participa en varios procesos metabólicos, sea como intermediario o como molécula señalizadora, controlando el equilibrio entre las reacciones de catabolismo y anabolismo.

Algunos ejemplos de las vías metabólicas en las cuales el acetil-CoA participa de forma natural son:

• Biosíntesis de la acetilcolina
• Biosíntesis de ácidos grasos
• Biosíntesis de esteroides
• Biosíntesis de melatonina
• Ciclo del ácido cítrico (ciclo de Krebs)
• Degradación de la lisina
• Degradación de valina, leucina e isoleucina
• Degradación del etanol
• Hipercolesterolemia
• Metabolismo de los aminoazúcares
• Metabolismo de ácidos grasos
• Metabolismo de la cafeína
• Metabolismo de los cuerpos cetónicos
• Metabolismo de la glicina y serina
• Metabolismo del glutamato
• Respiración celular
• Leucinosis, etc.

Localización en el organismo

Órganos:

• Bazo
• Cerebro
• Músculo
• Próstata

Tejidos:

• Tejido adiposo
• Tejido muscular esquelético

Células:

• Plaqueta

Localización subcelular

• Citoplasma
• Complejo de Golgi
• Extracelular
• Membrana celular
• Mitocondria
• Núcleo
• Peroxisoma
• 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].