Koenzim A

Koenzim A
Identifikacija
CAS registarski broj	85-61-0
PubChem	6816
ChemSpider	6557
UNII	SAA04E81UX
DrugBank	DB01992
KEGG	C00010
MeSH	Coenzyme+A
ChEMBL	CHEMBL1213327
Jmol-3D slike	Slika 1
SMILES
	O=C(NCCS)CCNC(=O)C(O)C(C)(C)COP(=O)(O)OP(=O)(O)OC[C@H]3O[C@@H](n2cnc1c(ncnc12)N)[C@H](O)[C@@H]3OP(=O)(O)O
InChI
	InChI=1S/C21H36N7O16P3S/c1-21(2,16(31)19(32)24-4-3-12(29)23-5-6-48)8-41-47(38,39)44-46(36,37)40-7-11-15(43-45(33,34)35)14(30)20(42-11)28-10-27-13-17(22)25-9-26-18(13)28/h9-11,14-16,20,30-31,48H,3-8H2,1-2H3,(H,23,29)(H,24,32)(H,36,37)(H,38,39)(H2,22,25,26)(H2,33,34,35)/t11-,14-,15-,16?,20-/m1/s1 ; Kod: RGJOEKWQDUBAIZ-DRCCLKDXSA-N InChI=1/C21H36N7O16P3S/c1-21(2,16(31)19(32)24-4-3-12(29)23-5-6-48)8-41-47(38,39)44-46(36,37)40-7-11-15(43-45(33,34)35)14(30)20(42-11)28-10-27-13-17(22)25-9-26-18(13)28/h9-11,14-16,20,30-31,48H,3-8H2,1-2H3,(H,23,29)(H,24,32)(H,36,37)(H,38,39)(H2,22,25,26)(H2,33,34,35)/t11-,14-,15-,16?,20-/m1/s1; Kod: RGJOEKWQDUBAIZ-DRCCLKDXBU
Svojstva
Molekulska formula	C21H36N7O16P3S
Molarna masa	767.535
	(šta je ovo?) (verifikuj) ; Ukoliko nije drugačije napomenuto, podaci se odnose na standardno stanje (25 °C, 100 kPa) materijala
	Infobox references

Koenzim A (skraćeno: CoA, CoASH, HSCoA) je jedna od temeljnih molekula u metabolizmu. Ovaj koenzim nastaje sintezom ATP, pantotenske kiseline i cisteamina i ulazi u ključne metaboličke puteve, kao oksidacija masnih kiselina (β-oksidacija) i Krebsov ciklus. Oko 4% svih enzimskih reakcija koristi ovu molekulu kao koenzim^[6]. Njegova je uloga prijenos acilnih skupina u obliku visokoenergetskih tioestara. U većini slučajeva koenzim A prenosi acetilnu skupinu i tada se naziva acetil koenzim A (Acetil-CoA). Slobodan koenzim A, koji ne prenosi nikakvu acilnu skupinu označava se s CoASH, kako bi se ukazalo na činjenicu da je -SH skupina slobodna za daljnje reakcije.

Koenzim A je 1951. prvi izolirao njemački biokemičar Feodor Lynen iz stanica kvasca, koji je kasnije dobio Nobelovu nagradu. Detaljnu su strukturu molekule dvije godine kasnije objasnili britanski znanstvenik James Baddiley iz Instituta Lister za preventivnu medicinu i američki znanstvenik njemačkog podrijetla Fritz Albert Lipmann iz sveučilišta Harvard^[7].

Struktura

Koenzim A je sastavljen od nekoliko različitih elemenata: jednog nukleotida, adenozin trifosfata (ATP); jednog vitamina, pantotenske kiseline ili vitamina B5 i cisteamina. Na slici niže prikazana je detaljna struktura koenzima A:

1. adenozin trifosfat (ATP)
2. pirofosfat
3. pantoička kiselina
4. β-alanin (3 + 4 = pantotenska kiselina)
5. cisteamin

Reaktivni dio molekule je tiolna skupina (-SH) na cisteaminu. Upravo se zato slobodni koenzim A označava kraticama CoASH ili HSCoA.

Biosinteza

Sinteza koenzima A u organizmima odvija se u pet prijelaza:

Enzim pantotenat kinaza (PanK; CoaA; CoaX) započinje fosforilaciju pantotenske kiseline (vitamina B5) u 4'-fosfopantotenat.
Slijedeći enzim fosfopantotenoilcistein sintetaza (PPC-DC; CoaB) dodaje jednu molekulu cisteina i kao produkt formira se 4'-fosfo-N-pantotenoilcistein (PPC).
4'-fosfo-N-pantotenoilcistein dekarboksilacijom prelazi u 4'-fosfopantetein. Ova je reakcija katalizirana od strane enzima fosfopantothenoilcistein dekarboksilaze (CoaC).
Enzim fosfopantetein adenilil transferaza (CoaD) dodaje jednu adenilnu skupinu i formira defosforilirani koenzim A (defosfo-CoA).
U posljednjoj reakciji dolazi do fosforilacije defosfo-CoA u koenzim A od strane enzima defosfokoenzim-A kinaze (CoaE). Izvor fosfatnih skupina kod ove reakcije je ATP.

Uloga u metabolizmu

Koenzim a je po svojoj kemijskoj prirodi tiol, stoga može reagirati s karboksilnim kiselinama i formirati tioestre. To ga čini idealnom molekulom za prijenos karboksilnih skupina.

Najvažnije reakcije u kojima sudjeluje koenzim A:

Oksidativna dekarboksilacija piruvata (prva faza proizvodnje energije u mitohondriju):

Piruvat + CoA-SH + NAD⁺ --- enzimski sustav piruvat dehidrogenaze---> Acetil-CoA + CO₂ + NADH

Oksidativna dekarboksilacija α-ketoglutarata (4. stupanj Krebsovog ciklusa):

α-Ketoglutarat + CoA-SH + NAD⁺ --- enzimski sustav α-ketoglutarat dehidrogenaze ---> Sukcinil-CoA + CO₂+ NADH

Aktivacija masnih kiselina:

Masna kiselina + ATP --- acil-CoA sintetaza ---> acil adenilat + pirofosfat

acil adenilat + CoA-SH --- acil-CoA sintetaza ---> Acil-CoA + AMP

Sinteza acetil-CoA od oksidacije masnih kiselina (4. stupanj Beta oksidacije):

β-ketoacil-CoA + CoA-SH --- acil-CoA acetil transferaza (ili tiolaza) ---> Acil-CoA + Acetil-CoA

Katabolizam acetata (iz etilnog alkohola) u hepatocitima:

Acetat + ATP + CoA-SH --- acetat tiokinaza ---> Acetil-CoA + AMP + 2P

Povezano

Izvori

↑ Li Q, Cheng T, Wang Y, Bryant SH (2010). „PubChem as a public resource for drug discovery.”. Drug Discov Today 15 (23-24): 1052-7. DOI:10.1016/j.drudis.2010.10.003. PMID 20970519. edit
↑ Evan E. Bolton, Yanli Wang, Paul A. Thiessen, Stephen H. Bryant (2008). „Chapter 12 PubChem: Integrated Platform of Small Molecules and Biological Activities”. Annual Reports in Computational Chemistry 4: 217-241. DOI:10.1016/S1574-1400(08)00012-1.
↑ Hettne KM, Williams AJ, van Mulligen EM, Kleinjans J, Tkachenko V, Kors JA. (2010). „Automatic vs. manual curation of a multi-source chemical dictionary: the impact on text mining”. J Cheminform 2 (1): 3. DOI:10.1186/1758-2946-2-3. PMID 20331846. edit
↑ Joanne Wixon, Douglas Kell (2000). „Website Review: The Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes — KEGG”. Yeast 17 (1): 48–55. DOI:10.1002/(SICI)1097-0061(200004)17:1<48::AID-YEA2>3.0.CO;2-H.
↑ Gaulton A, Bellis LJ, Bento AP, Chambers J, Davies M, Hersey A, Light Y, McGlinchey S, Michalovich D, Al-Lazikani B, Overington JP. (2012). „ChEMBL: a large-scale bioactivity database for drug discovery”. Nucleic Acids Res 40 (Database issue): D1100-7. DOI:10.1093/nar/gkr777. PMID 21948594. edit
↑ Matthew Daugherty, Boris Polanuyer, Michael Farrell, Michael Scholle, Athanasios Lykidis, Valérie de Crécy-Lagard and Andrei Osterman (2002). „Complete Reconstitution of the Human Coenzyme A Biosynthetic Pathway via Comparative Genomics”. The Journal of Biological Chemistry 277: 21431–21439. DOI:10.1074/jbc.M201708200. PMID 11923312.
↑ Baddiley, J.; Thain, E. M.; Novelli, G. D.; Lipmann, F. (1953). „Structure of Coenzyme A”. Nature 171 (4341): 76. DOI:10.1038/171076a0.

Spoljašnje veze

Portal Hemija

[1] Li Q, Cheng T, Wang Y, Bryant SH (2010). „PubChem as a public resource for drug discovery.”. Drug Discov Today 15 (23-24): 1052-7. DOI:10.1016/j.drudis.2010.10.003. PMID 20970519. edit

[2] Evan E. Bolton, Yanli Wang, Paul A. Thiessen, Stephen H. Bryant (2008). „Chapter 12 PubChem: Integrated Platform of Small Molecules and Biological Activities”. Annual Reports in Computational Chemistry 4: 217-241. DOI:10.1016/S1574-1400(08)00012-1.

[3] Hettne KM, Williams AJ, van Mulligen EM, Kleinjans J, Tkachenko V, Kors JA. (2010). „Automatic vs. manual curation of a multi-source chemical dictionary: the impact on text mining”. J Cheminform 2 (1): 3. DOI:10.1186/1758-2946-2-3. PMID 20331846. edit

[4] Joanne Wixon, Douglas Kell (2000). „Website Review: The Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes — KEGG”. Yeast 17 (1): 48–55. DOI:10.1002/(SICI)1097-0061(200004)17:1<48::AID-YEA2>3.0.CO;2-H.

[5] Gaulton A, Bellis LJ, Bento AP, Chambers J, Davies M, Hersey A, Light Y, McGlinchey S, Michalovich D, Al-Lazikani B, Overington JP. (2012). „ChEMBL: a large-scale bioactivity database for drug discovery”. Nucleic Acids Res 40 (Database issue): D1100-7. DOI:10.1093/nar/gkr777. PMID 21948594. edit

[6] Matthew Daugherty, Boris Polanuyer, Michael Farrell, Michael Scholle, Athanasios Lykidis, Valérie de Crécy-Lagard and Andrei Osterman (2002). „Complete Reconstitution of the Human Coenzyme A Biosynthetic Pathway via Comparative Genomics”. The Journal of Biological Chemistry 277: 21431–21439. DOI:10.1074/jbc.M201708200. PMID 11923312.

[Nature-7] Baddiley, J.; Thain, E. M.; Novelli, G. D.; Lipmann, F. (1953). „Structure of Coenzyme A”. Nature 171 (4341): 76. DOI:10.1038/171076a0.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]