La reazione catalizzata da ACC, l’acetil-CoA carbossilasi

Nel processo di sintesi dei lipidi sono coinvolti ACC e FAS, rispettivamente Acetil-CoA carbossilasi e complesso della sintesi degli acidi grassi. Questi sono due enzimi citosolici e, in questo articolo, andremo ad analizzare la reazione caralizzata da ACC.

La reazione catalizzata da ACC

L’ACC catalizza la carbossilazione dell’acetil-CoA che diventa Malonil-CoA. Questa reazione richiede energia e, infatti, viene idrolizzata una molecola di ATP.

Acetil-CoA + HCO3- + ATP –> Malonil-CoA + ADP +Pi



Struttura di ACC

ACC strutturalmente è un enzima con una catena polipeptidica organizzata in 3 diversi domini ciascuno con una diversa attività. C’è una regione coinvolta nella carbossilazione della biotina, una che trasporta la biotina e un’altra regione che catalizza il trasferimento dell’anidride carbonica dalla biotica all’acetil-CoA. 

Quindi la carbossilazione non è diretta, prima la CO2 passa dalla biotina e poi dall’acetil-CoA. Il meccanismo è quindi di tipo ping-pong.

Biotina: il gruppo prostetico delle carbossilasi

La biotina è il gruppo prostetico di tutti gli enzimi che catalizzano le reazioni di carbossilazione, cioè le reazioni in cui viene aggiunta una molecola di anidride carbonica ad uno scheletro carbonioso.

Deriva dalla struttura della vitamina H che, come al solito, è la forma inattiva del cofattore.

La biotina, che è anche gruppo prostetico, si lega ad un residuo di lisina presente nella regione di ACC deputata al trasporto della biotina. La biotina è in forma attiva quando si lega ad ACC (il gruppo carbossilico dell’acido valerianico reagisce con il gruppo amminico della lisina e si forma un legame carbamminico) e si chiama biotinil-lisina.

Meccanismo di reazione

La biotina carbossilasi catalizza il trasporto dell’anidride carbonica sulla biotina, dove si lega a livello dell’atomo di azoto presente nell’anello imidazolico. Poi la regione di ACC deputata al trasporto della biotina fa ruotare il gruppo prostetico avvicinando al sito attivo della terza regione di ACC, quella deputata al trasferimento della C02 sull’acetil-CoA.

A questo punto entra in gioco la molecola di Acetil-CoA e interviene la regione deputata alla transcarbossilasi di ACC. Il gruppo carbossilico viene trasferito dalla biotina all’acetil-CoA e si forma il Malonil-CoA. A questo punto la biotina ritorna allo stato iniziale e può accettare una nuova molecola di anidride carbonica.
In questa reazione, quindi, la biotina subisce una trasformazione reversibile.



A questo punto i substrati della reazione successiva, catalizzata da FAS, saranno l’acetil-CoA e il malonil-CoA. In sostanza il malonil-CoA viene allungato da FAS. Il malonil-CoA è anche un mediatore che blocca l’ossidazione degli acidi grassi perché degradazione e sintesi non possono avvenire contemporaneamente.

Autore dell'articolo: Admin

Laureato con 110 e lode alla triennale in Scienze Biologiche e, da Ottobre, sarò studente di Nutrizione Umana nella laurea magistrale in Biologia. In questo sito voglio mettere a disposizione, gratuitamente, tutti gli appunti che mi hanno aiutato a sostenere tutti gli esami della triennale. Potete acquistare, direttamente dal sito, i libri di testo e non solo. Una cortesia: disattivate AdBlock, le pubblicità mi aiutano a finanziare questo progetto..a voi non costa nulla!

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