Propionil-CoA

O propionil-coencima A ou propionil-CoA é un tioéster formado pola unión dun grupo propionilo (derivado do ácido propiónico) co coencima A, coa fórmula C₂₄H₄₀N₇O₁₇P₃S ^[1][2]. Como os compoñentes da molécula se enlazan por enlace tioéster uníndose por un átomo de xofre (S), ás veces a molécula pode aparecer escrita así: propionil-S-CoA.

Propionil-CoA.
Número CAS: 317-66-8 .

Propionil-CoA coa fórmula do coencima A simplificada.

Papel no metabolismo animal

Produción

O propionil-CoA pode orixinarse das seguintes formas:

• Fórmase como un produto da beta-oxidación de ácidos graxos de cadea impar ^[3].
• Orixínase tamén no metabolismo dos aminoácidos isoleucina e valina e metionina, os cales son aminoácidos glicoxénicos, xa que o propionil-CoA pode transformarse en succinil-CoA e este entrar na gliconeoxénese e producir glicosa ^[3].
• É un produto derivado do ácido alfa-cetobutírico, o cal á súa vez é un produto da degradación dos aminoácidos treonina e metionina.

Funcións metabólicas

Nos mamíferos, o propionil-CoA utilízase para formar succinil-CoA (intermediario do ciclo do ácido tricarboxílico), por medio do metilmalonil-CoA.

Primeiro, o propionil-CoA convértese en (S)-metilmalonil-CoA pola acción do encima propionil-CoA carboxilase, un encima dependente da biotina, que tamén require bicarbonato e ATP ^[4].

Este produto convértese seguidamente en (R)-metilmalonil-CoA en reacción catalizada pola metilmalonil-CoA racemase.

O (R)-Metilmalonil-CoA é convertido en succinil-CoA, un intermediario do ciclo do ácido tricarboxílico, pola metilmalonil-CoA mutase, un encima que require cobalamina para catalizar a migración do enlace entre carbonos.

O modo de funcionamento da metilmalonil-CoA mutase empeza coa rotura do enlace entre o 5' CH2- do 5'-deoxiadenosil e o cobalto da cobalamina, o cal está no seu estado de oxidación 3+ (cobalto (III)), e que produce un radical 5'-deoxiadenosil e cobalamina no seu estado de oxidación reducido cobalto (II).

Seguidamente, este radical extrae un átomo de hidróxeno do grupo metilo do metilmalonil-CoA, o cal xera un radical metilmalonil-CoA. Crese que este radical forma un enlace carbono-cobalto co coencima, o cal vai seguido do rearranxo do esqueleto carbonado do substrato, producindo así un radical succinil-CoA. Este radical despois segue extraendo hidróxenos da molécula anteriormente producida 5'-deoxiadenosina, creando outra vez un radical deoxiadenosil, o cal ataca ao coencima para volver a formar o complexo inicial.

Coñécese un defecto no encima metilmalonil-CoA mutase, que orixina aciduria metabólica, un trastorno perigoso que causa unha acidificación do pH sanguíneo.

Nos ruminantes ^[3] a conversión de propionato en succinil-CoA é moi importante, porque as bacterias dos seus estómagos fermentan a maior parte da glicosa procedente da celulosa inxerida polo animal, orixinando diversos ácidos (acetato, lactato, propionato, butirato), e o propionato producido como resultado destas fermentacións vai ser utilizado para rexenerar a glicosa, xa que se converte en propionil-CoA e este, como se viu antes, pode transformarse en succinil-CoA, o cal pode entrar nas vías da gliconeoxénese produtoras de glicosa.

Papel no metabolismo de plantas, insectos e microorganismos

En plantas e insectos ^[4] o propionil-CoA metabolízase a acetato dun modo moi diferente, similar á beta-oxidación. Non se coñecen todos os detalles desta ruta metabólica, pero parece que implica a formación de acrilil-CoA, e despois de 3-hidroxipropionil-CoA. Este é metabolizado con perda do carbono 1 do 3-hidroxipropionil-CoA en forma de CO₂, e o carbono 3 pasa a ser o carbono 1 do acetato.

Os microorganismos posúen moitas vías metabólicas por medio das cales poden producir e utilizar o propionato.