Metyylimalonyylikoentsyymi-A

Metyylimalonyylikoentsyymi-A (C25H40N7O19P3S) on koentsyymi-A:n ja metyylimalonihapon johdannaisiin kuuluva orgaaninen yhdiste. Yhdistettä esiintyy välituotteena useissa aineenvaihduntareiteissä esimerkiksi eräiden aminohappojen ja rasvahappojen aineenvaihdunnassa.

Biologinen rooli
Nisäkkäissä metyylimalonyylikoentsyymi-A:ta muodostuu parittomia määriä sisältävien rasvahappojen β-hapettumisen ja isoleusiinin, valiinin, treoniinin ja metioniinin aineenvaihdunnan seurauksena muodostuvasta propionyylikoentsyymi-A:sta ja tätä katalysoiva entsyymi on propionyylikoentsyymi-A-karboksylaasi. Tässä reaktiossa muodostuu metyylimalonyylikoentsyymi-A:n S- eli D-isomeeria. Eräillä bakteereilla on myös toinen entsyymi metyylimalonyylikoentsyymi-A-transkarboksylaasi, joka katalysoi yhdisteen reversiibeliä muodostumista propionyylikoentsyymi-A:sta ja oksaloetikkahaposta.

S-metyylimalonyylikoentsyymi-A:sta muodostuu R-metyylimalonyylikoentsyymi-A:ta eli L-metyylimalonyylikoentsyymi-A:ta metyylimalonyylikoentsyymi-A-epimeraasin eli metyylimalonyylikoentsyymi-A-rasemaasin katalysoimana. Tämä yhdisteen isomeeri toisiintuu metyylimalonyylikoentsyymi-A-mutaasin eli metyylimalonyylikoentsyymi-A-isomeraasin vaikutuksesta sukkinyylikoentsyymi-A:ksi, joka voidaan edelleen hyödyntää solujen energiantuotantoon osana sitruunahappokiertoa. Mikäli elimistössä on metyylimalonyylikoentsyymi-A-mutaasin puutostila johtaa se niin kutsuttuun metyylimaloniasiduriaan, jossa elimistöön kertyy metyylimalonihappoa ja metyylimalonyylikoentsyymi-A:ta. Metyylimalonyylikoentsyymi-A on pyruvaattikarboksylaasin inhibiittori ja metyylimalonihappo estää sukkinaattidehydrogenaasin toimintaa. Tämä johtaa solujen energiantuotannon häiriöihin ja edelleen kehityshäiriöihin ja hoitamattomana jopa kuolemaan.

Metyylimalonyylikoentsyymi-A osallistuu myös eräisiin katabolisiin aineenvaihduntareaktioihin kuten eräiden aminohappojen biosynteesiin, parittomia määriä hiiliä sisältävien rasvahappojen biosynteesiin ja 6-deoksieryhronolidi B:n ja muiden polyketidien kuten erytromysiinin ja telitromysiinin biosynteesiin (metyylimalonyylikoentsyymi-A sitoutuu asyylikantajaproteiinin ja fosfopanteteiinin muodostamaan kompleksiin). Lisäksi se on eräissä eliöissä osa hiilensidontaan osallistuvaa hydroksipropionaattireittiä, jossa glyoksyylihaposta ja propionyylikoentsyymi-A:sta muodostuu metyylimalonyylikoentsyymi-A:ta ja edelleen mesakonyyli-C1-koentsyymi-A:ta (mesakonihapon johdannainen).

Lähteet

Biomolekyylit
Metabolia