Coenzima A: struttura, funzioni

Fritz Lipmann, un eminente chimico tedesco naturalizzato negli Stati Uniti, insieme a Hans Adolf Krebs, ha scoperto il coenzima A (CoA) nei primi anni ’50, guadagnandosi il premio Nobel per la fisiologia o la medicina nel 1953 per questa importante scoperta.

Il Ruolo del Coenzima A

Il CoA è un coenzima di cruciale importanza nella sintesi e nell’ossidazione degli acidi grassi, nonché nell’ossidazione del piruvato nel ciclo dell’acido citrico. La sua struttura è composta da due parti principali:
– una catena simile a una proteina unita all’ADP, utilizzata per l’immagazzinamento dell’energia insieme all’ATP
– un gruppo solfidrilico altamente reattivo che si lega agli acidi carbossilici tramite un legame tioestere, come nell’acetil-Coenzima A.

Funzioni Essenziali

Il Coenzima A e i suoi tioesteri sono cofattori vitali in numerose reazioni metaboliche, giocando un ruolo essenziale nell’ossidazione delle specie che producono energia e in varie reazioni sintetiche. Essi possono formare tioesteri con gli acidi carbossilici e attivare gruppi carbonilici. Inoltre, il componente 4′-fosfopanteteina è coinvolto in processi biosintetici come la produzione di acidi grassi, polichetidi e peptidi.

Ruolo nell’Ossidazione degli Acidi Grassi

Gli acidi grassi sono essenziali per molte funzioni fisiologiche, come costituenti delle membrane biologiche, ormoni e riserve di energia. L’ossidazione degli acidi grassi è cruciale per rilasciare l’energia immagazzinata nei tessuti adiposi.

Il contributo di Fritz Lipmann e Hans Adolf Krebs alla scoperta del coenzima A ha significativamente avanzato la nostra comprensione dei processi metabolici fondamentali e del ruolo chiave svolto da questo coenzima nelle reazioni biochimiche essenziali per la vita.

Ruolo del Coenzima A nelle Biosintesi

Il Coenzima A svolge un ruolo fondamentale come cofattore nei processi che portano alla formazione di metaboliti complessi. Queste reazioni generalmente richiedono una proteina di trasporto che, insieme al CoA, contribuisce alla stabilizzazione dei gruppi acilici, consentendo la formazione di biomolecole complesse.

Sintesi degli Acidi Grassi e Utilizzo dell’Acetil CoA

Gli acidi grassi si legano al Coenzima A, variando il numero di atomi di carbonio nella loro catena o il grado di insaturazione. Quando il fabbisogno energetico della cellula è basso ma sono presenti nutrienti, l’eccesso di acetil Coenzima A viene impiegato per la sintesi degli acidi grassi. Questo processo avviene nel citosol, mentre l’acetil Coenzima A, generato dal metabolismo ossidativo, si trova nei mitocondri.

Poiché l’acetil Coenzima A non può attraversare la membrana mitocondriale interna, viene convertito in citrato che viene trasportato nel citosol e riconvertito in acetil CoA grazie all’azione dell’enzima ATP citrato liasi. Successivamente, l’acetil CoA viene coinvolto nella sintesi degli acidi grassi una volta convertito in malonil CoA tramite l’azione dell’acetil CoA.

Questo meccanismo di trasformazione dell’acetil CoA in malonil CoA consente il proseguimento della sintesi degli acidi grassi.