Malonil-CoA

Il malonil-CoA è una molecola derivata dal coenzima A che si forma grazie ad una reazione di carbossilazione tra l'acetil-coenzima A e lo ione bicarbonato (HCO₃^-) catalizzata dalla acetil-CoA carbossilasi in presenza di ATP. Il coenzima A risulta dunque legato, mediante legame tiosterico, ad un'unità a 3 atomi di Carbonio (un malonile).

Malonil-CoA
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	C24H38N7O19P3S
Massa molecolare (u)	853.582
Numero CAS	524-14-1
Numero EINECS	208-353-4
PubChem	644066
DrugBank	DBDB04524
SMILES	CC(C)(COP(=O)(O)OP(=O)(O)OCC1C(C(C(O1)N2C=NC3=C2N=CN=C3N)O)OP(=O)(O)O)C(C(=O)NCCC(=O)NCCSC(=O)CC(=O)O)O
Indicazioni di sicurezza
Frasi H	---
Consigli P	---[1]

Funzioni

Esso svolge un ruolo fondamentale nella biosintesi degli acidi grassi, processo che avviene nel citosol cellulare (in particolare nelle cellule del fegato, del tessuto adiposo e delle ghiandole mammarie) e nei mitocondri.

Il malonil-CoA è anche utilizzato nel trasporto dell'alfa-chetoglutarato attraverso la membrana del mitocondrio.

Biosintesi citosolica degli acidi grassi

Il malonil CoA è il principale fornitore di unità acetiliche nella sintesi degli acidi grassi. Delle otto unità che servono per la sintesi del palmitato, ad esempio, ben sette sono fornite dal malonil-CoA e soltanto una dall'acetil-CoA (quella iniziale). Il malonil-CoA può quindi essere considerato come il vero precursore di tutti gli atomi di carbonio di un acido grasso. I due atomi di carbonio forniti dall'acetil-CoA servono dunque da innesco della biosintesi e vanno a costituire l'estremità terminale della catena dell'acido grasso, da cui partirà poi l'allungamento e l'estensione della catena. In questa reazione vengono rilasciate sette molecole di CO₂ ed il potere riducente viene fornito solo ed esclusivamente dal NADPH.

acetil-CoA + 7 malonil-CoA + 14 NADPH + 14 H⁺ ⇋ CH₃(CH₂)₁₄COOH + 7 CO₂ + 8 CoA + 14 NADP⁺ + 6 H₂O

La reazione è catalizzata dalla (proteina trasportante acili) S-maloniltransferasi (MCAT), che trasferisce il malonile dal malonil-CoA al tiolo terminale della proteina trasportante acili (ACP), grazie ad un enzima chiamato malonil-transferasi.

Biosintesi mitocondriale degli acidi grassi

Il malonil-CoA si forma nella prima fase della sintesi mitocondriale degli acidi grassi (mtFASII) a partire dall'acido malonico ad opera della malonil-CoA sintetasi (ACSF3).^[2][3]

Malattie

Il malonil-CoA svolge un ruolo particolare nella clearance mitocondriale dell'acido malonico tossico nel disturbo metabolico dell'aciduria combinata malonica e metilmalonica (CMAMMA).^[4] Nella CMAMMA, a causa del deficit di ACSF3, è diminuita la malonil-CoA sintetasi, che può generare malonil-CoA dall'acido malonico, che a sua volta viene convertito in acetil-CoA dalla malonil-CoA decarbossilasi.^[4][2] Nella CMAMMA, invece, a causa del deficit di malonil-CoA decarbossilasi, la malonil-CoA decarbossilasi, che converte il malonil-CoA in acetil-CoA, è ridotta.^[4]

${\displaystyle \mathrm {Acido\ malonico+CoA+ATP\ {\xrightarrow[{ACSF3}]{Malonil{-}CoA\ sintetasa}}\ Malonil{-}CoA\ {\xrightarrow[{MLYCD}]{Malonil-CoA\ decarbossilasa}}\ Acetil{-}CoA} }$

Note

1. Sigma Aldrich; rev. del 09.07.2012, riferita al sale di litio
2. (EN) Andrzej Witkowski, Jennifer Thweatt e Stuart Smith, Mammalian ACSF3 Protein Is a Malonyl-CoA Synthetase That Supplies the Chain Extender Units for Mitochondrial Fatty Acid Synthesis, in Journal of Biological Chemistry, vol. 286, n. 39, 2011-09, pp. 33729–33736, DOI:10.1074/jbc.M111.291591.
3. (EN) Caitlyn E. Bowman, Susana Rodriguez e Ebru S. Selen Alpergin, The Mammalian Malonyl-CoA Synthetase ACSF3 Is Required for Mitochondrial Protein Malonylation and Metabolic Efficiency, in Cell Chemical Biology, vol. 24, n. 6, 2017-06, pp. 673–684.e4, DOI:10.1016/j.chembiol.2017.04.009.
4. (EN) Caitlyn E. Bowman e Michael J. Wolfgang, Role of the malonyl-CoA synthetase ACSF3 in mitochondrial metabolism, in Advances in Biological Regulation, vol. 71, 2019-01, pp. 34–40, DOI:10.1016/j.jbior.2018.09.002.

Voci correlate

• Coenzima A
• Acetil-CoA
• Succinil-CoA

Collegamenti esterni

• (EN) malonyl coenzyme A, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.

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