醯基輔酶A

醯基輔酶A (Acyl-CoA) 是一群以輔酶A (CoA) 為基礎的輔酶，用於代謝羧酸。脂肪醯基輔酶A易於進行β-氧化，最終形成乙醯輔酶A。乙醯輔酶A進入檸檬酸循環，最終形成數個當量的ATP。透過這種方式，脂肪被轉換為ATP，即生物化學中常見的能量載體。

功能

脂肪酸活化

脂肪透過轉換為醯基輔酶A而被分解。此轉換是應對如運動等高能量需求的一種反應。 脂肪酸的氧化降解是一個兩步驟過程，由醯基輔酶A合成酶催化。脂肪酸先被轉換為其醯基磷酸，此為醯基輔酶A的前驅物。後者的轉換由醯基輔酶A合成酶介導。

醯基-P + HS-CoA → 醯基-S-CoA + Pi + H一+一

根據脂肪酸的鏈長，會使用三種類型的醯基輔酶A合成酶。例如，中鏈醯基輔酶A合成酶的受質是含4至11個碳的脂肪酸。醯基輔酶A硫酯酶則將醯基輔酶A分解，形成游離脂肪酸與輔酶A。

醯基輔酶A的β-氧化

脂肪酸降解的第二步是β-氧化。β-氧化發生在粒線體中。醯基輔酶A在細胞質中形成後，會被運送至粒線體——β-氧化的場所。醯基輔酶A進入粒線體需要肉鹼棕櫚醯轉移酶1 (CPT1)，此酶將醯基輔酶A轉換為醯基肉鹼，後者再被運送至粒線體基質。一旦進入基質，醯基肉鹼會由CPT2轉換回醯基輔酶A。醯基輔酶A進入粒線體後，β-氧化即可開始。

醯基輔酶A的β-氧化分四個步驟進行。

1. 醯基輔酶A去氫酶催化醯基輔酶A的去氫反應，在α碳和β碳之間形成一個雙鍵。FAD是氫的接受者，產生FADH2。

2. 烯醯基輔酶A水合酶催化水分子加成到新形成的雙鍵上，生成一個醇。

3. 3-羥基醯基輔酶A去氫酶將醇基氧化為酮基。NADH由NAD+生成。

4. 硫解酶在α碳和酮基之間進行裂解，釋放一個乙醯輔酶A分子以及一個現在縮短了2個碳的醯基輔酶A。

這個四步驟的過程會重複進行，直到醯基輔酶A鏈上的所有碳都被移除，只剩下乙醯輔酶A。在一個β-氧化循環中，醯基輔酶A會產生一個乙醯輔酶A、一個FADH2和一個NADH分子。乙醯輔酶A接著被用於檸檬酸循環，而FADH2和NADH則進入電子傳遞鏈。這些中間產物最終都會轉換為ATP，為身體提供能量。

β-氧化以及α-氧化也會在過氧化體中發生。過氧化體負責處理碳鏈超過20個碳的脂肪酸的β-氧化，因為過氧化體含有極長鏈醯基輔酶A合成酶。這些酶更適合氧化粒線體無法處理的長鏈醯基輔酶A。

以硬脂酸為例

β-氧化每次移除2個碳，因此在氧化像硬脂酸這樣的18碳脂肪酸時，需要進行8個循環才能完全分解醯基輔酶A。這將產生9個各含2個碳的乙醯輔酶A、8個FADH2和8個NADH。

臨床意義

心肌主要代謝脂肪以獲取能量，而醯基輔酶A代謝已被認為是早期心肌泵衰竭中的關鍵分子。

細胞內的醯基輔酶A含量與胰島素阻抗相關，這表明它可能介導非脂肪組織中的脂毒性。醯基輔酶A：二酸甘油酯醯基轉移酶 (DGAT) 是三酸甘油酯生物合成中的關鍵酶，因此在能量代謝中扮演重要角色。DGAT在脂肪組織（如肝臟和腸道）中的合成作用相對明確，這些部位其內源性活性和三酸甘油酯合成水平較高。此外，其活性水平的任何變化都可能導致全身胰島素敏感性和能量恆定的改變。

一種名為多發性醯基輔酶A去氫酶缺乏症 (MADD) 的罕見疾病是一種脂肪酸代謝障礙。醯基輔酶A之所以重要，是因為此酶（指醯基輔酶A合成酶）幫助從游離脂肪酸生成醯基輔酶A，從而活化脂肪酸以進行代謝。這種受損的脂肪酸氧化會導致多種不同症狀，包括心肌病變和肝病等嚴重症狀，以及陣發性代謝失償、肌肉無力和呼吸衰竭等輕微症狀。MADD是一種遺傳性疾病，由ETFA、ETFB和ETFDH基因突變引起。MADD被稱為「體染色體隱性遺傳疾病」，因為個體必須從父母雙方都遺傳到此隱性基因才會罹患此病。

參見

• 乙醯輔酶A
• β-氧化
• 輔酶A
• 醯基輔酶A去氫酶
• 脂肪酸代謝
• 脂肪醯基輔酶A酯

外部連結

Category:新陳代謝 Category:輔酶A硫酯