Sterol O-asiltransferaz

Sterol O-asiltransferaz (SOAT) veya asil-KoA kolesteril asil transferaz (İngilizce Acyl-CoA cholesteryl acyl transferaseın kısaltması ACAT olarak değinilir), asil transferaz sınıfı bir enzimdir. İnsanda iki tip ACAT enzimi vardır, ACAT1 ve ACAT2 enzimleri SOAT1 ve SOAT2 adlı genler tarafından kodlanır. Bu enzimler kolesterol metabolizmasında ve safra tuzu biyosentezinde önemli rol oynarlar. ACAT1 enziminin geni için ACAT1 kullanılmamalıdır çünkü ACAT1 kısaltması ketotiyolaz aktivitesine sahip asetil-Koenzim A asetiltransferaz 1 enziminin genine aittir.
Hemen her memeli hücresinde ACAT hücre içinde kolesterolden kolesteril ester oluşumunu katalizler. Kolesterolun ACAT tarafından esterleşmesi birkaç nedenden dolayı önemlidir. Birincisi kolesterolun bu yolla esterleşmesi onun hücre zarlarındaki miktarının toksik düzeylere ulaşmasını engeller, bunun yerine kolesterol esterlerinin sitoplazmadaki yağ damlacıklarında birikimini sağlar. Bağırsaklarda emilen kolesterolun çoğu ACAT2 aracılığıyla esterleştikten sonra kilomikronlara yüklenip lenf sıvısında salgılanır. Karaciğerde sentezlenen kolesterol de ACAT1 aracılığıyla esterleştikten sonra VLDL taneciklerine yüklenip kana salgılanır.
ACAT'ı önemli kılan ikinci bir neden, aterosklerozun ilk aşaması olan köpük hücre oluşumunda rol oynamasıdır. Damar çeperlerinde biriken LDL tanecikleri makrofajlar tarafından yutulduktan sonra bu taneciklerde bulunan kolesterol ACAT aracılığıyla kolesteril estere dönüşür, bunun sonucu olarak sitoplazmada meydana gelen yağ damlacıklarının görünümü nedeniyle bu hücrelere köpük hücre denir.
Mekanizma
SOAT enzimi aşağıdaki reaksiyonu katalizler:
Asil-KoA + Kolesterol ← - KoA + Kolesteril ester2
ACAT-1 ve ACAT-2
SOAT enziminin hayvanlarda iki izoformu bilinmektedir: ACAT-1 ve ACAT-2. ACAT1, ince bağırsak haricindeki tüm dokularda bulunur, en yüksek üretildiği dokular, steroid üreten dokular (böbrek üstü kabuğu/ adrenal korteks), yağ bezleri ve makrofajlardır. ACAT-2 ise sadece ince bağırsak ve karaciğerde bulunur. Bu izoformlarda meydana gelen bozukluklar farklı patolojilerle ilintilidir.
Hastalık modelleri
İnsan SOAT1 ve SOAT2 genlerinin faredeki karşılıkları Soat1 ve Soat2 genleridir. Soat1 geni yokedilmiş farelerde karaciğer ve ince bağırsak dışındaki dokularada SOAT aktivitesi olmaz. Aşırı kolesterol alan bu farelerde deride kolesterol birikimleri (ksantomalar) görülmüştür. Ayrıca gözlerdeki yağ bezlerinin atrofi olması nedeniyle gözleri tam açılamaz.
Alzheimer hastalığında önemli rol oynayan APP proteinin proteolitik işlemlenmesinde ACAT1 tarafından ayarlandığı edildiği bulunmuştur. Farelerde SOAT gen ifadesi deneysel olarak azaltılınca amiloidlerde APP'nin işlemlenmesi azalır.
Farelerde Soat2 geninin yokluğu ince bağırsak ve karaciğerde kolesteril ester sentezini azaltır, bunun sonucu olarak kolesterol emilimi durur ve safra taşları oluşur.
Maya
Mayada Asil-KoA:sterol asiltransferaz (ASAT) enzimi, SOAT'a denktir. Ekmek mayası Saccharomyces cerevisiae büyümesinin durağan evresi ve sporlaşma aşamasında ergosterol esterler birikir. ASAT enziminin iki izoformu vardır, bunlar ARE1 ve ARE2 genleri tarafından kodlanır. ARE1, oksijen yokluğunda, ARE2, oksijen varlığında işlev görür.
Bitkilerde steril ester sentezi
Bitkilerde sterol ester sentezi memeli SOAT ve maya ASAT enziminden farklı şekilde yapılır. Hayvan hücrelerindeki gibi bu enzim, hücre zarındaki serbest sterol oranını düzenler. Bitkilerde bu süreç Fosfolipid:Sterol Asiltransferaz adlı hücre içi enzimi tarafından gerşekleşir, bu enzimin fizyolojk fonksiyonu SOAT'a benzemekle beraber, biyokimyasal olarak katalizlediği reaksiyon hayvanlardaki LCAT enzimininkine benzer.