アセチルCoAカルボキシラーゼ
原核生物と植物は、いくつかのポリペプチド鎖から構成される、複数サブユニット型のACCを持つ。ビオチンカルボキシラーゼ(BC)活性、ビオチンカルボキシルキャリアタンパク質(英語版)(BCCP)、カルボキシルトランスフェラーゼ(CT)活性はそれぞれ異なるサブユニットが担う。ACCホロ酵素中におけるこれらのサブユニットの量比は生物によって異なる。ヒトや大部分の真核生物は、BC活性、CT活性を1本のポリペプチド内に持つACCを進化させている。植物も細胞質基質にはこのタイプのものが存在する。ACCの機能的領域は、ビオチンカルボキシラーゼ(BC)、ビオチン結合(BB)、カルボキシトランスフェラーゼ(CT)、ATP結合(AB)に分けられる。ABはBC内に位置する。ビオチンはBB内のリジン残基の長い側鎖にアミド結合を介して共有結合的に結合する。BBはBCとCTの間に位置するため、ビオチンは必要時に双方の活性部位の間を容易に移行する。
哺乳類では2種類のACCが発現しており、両者の主な構造的差異は、ACC2ではN末端にミトコンドリア標的化配列が存在する点である。
大腸菌Escherichia coliのACCの結晶構造
E. coli ACCのビオチンカルボキシラーゼサブユニット
E. coli ACCのビオチンカルボキシルキャリアタンパク質サブユニット
E. coli ACCのビオチンカルボキシルトランスフェラーゼサブユニット
他のアロステリック活性化因子には、グルタミン酸や他のジカルボン酸がある。長鎖・短鎖アシルCoAはACCの負のフィードバック阻害因子である。
グルカゴンまたはアドレナリンが細胞表面受容体に結合した場合にはACCのリン酸化が行われるが、リン酸化の主要な要因は細胞のエネルギー状態に伴う、AMPレベルの上昇によるAMP活性化プロテインキナーゼ(AMPK)の活性化によるものである。AMPKはACCの調節因子となる主要なキナーゼであり、双方のACCに対して多くのセリン残基をリン酸化し、不活性化を行う。ACC1に対しては、AMPKはSer79、Ser1200、Ser1215をリン酸化する。プロテインキナーゼAもACCのリン酸化を行うが、ACC1よりもACC2に対するリン酸化能が高い。しかし、ACCの調節におけるプロテインキナーゼAの役割は現在のところ不明である。ACCには推定リン酸化部位が他にも多く存在するため、調節に重要な他のACCキナーゼが存在すると考えられている。
このタンパク質のアロステリック調節にはmorpheeinモデルが利用されている可能性がある。