La esterol O-aciltransferasa (también llamada Acil-CoA colesterol aciltransferasa , Acil-CoA colesterina aciltransferasa [ cita requerida ] o simplemente ACAT ) es una proteína intracelular ubicada en el retículo endoplásmico que forma ésteres de colesterol a partir del colesterol .
esterol O-aciltransferasa | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
CE no. | 2.3.1.26 | |||||||
No CAS. | 9027-63-8 | |||||||
Bases de datos | ||||||||
IntEnz | Vista IntEnz | |||||||
BRENDA | Entrada BRENDA | |||||||
FÁCIL | NiceZyme vista | |||||||
KEGG | Entrada KEGG | |||||||
MetaCyc | camino metabólico | |||||||
PRIAM | perfil | |||||||
Estructuras PDB | RCSB PDB PDBe PDBsum | |||||||
Ontología de genes | AmiGO / QuickGO | |||||||
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esterol O-aciltransferasa 1 | ||||||
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Identificadores | ||||||
Símbolo | SOAT1 | |||||
Alt. simbolos | ACAT, SOAT, STAT | |||||
Gen NCBI | 6646 | |||||
HGNC | 11177 | |||||
OMIM | 102642 | |||||
RefSeq | NM_003101 | |||||
UniProt | P35610 | |||||
Otros datos | ||||||
Número CE | 2.3.1.26 | |||||
Lugar | Chr. 1 q25 | |||||
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esterol O-aciltransferasa 2 | ||||||
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Identificadores | ||||||
Símbolo | SOAT2 | |||||
Alt. simbolos | ACAT2 | |||||
Gen NCBI | 8435 | |||||
HGNC | 11178 | |||||
OMIM | 601311 | |||||
RefSeq | NM_003578 | |||||
UniProt | O75908 | |||||
Otros datos | ||||||
Número CE | 2.3.1.26 | |||||
Lugar | Chr. 12 [1] | |||||
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La esterol O-aciltransferasa cataliza la reacción química :
- acil-CoA + colesterol CoA + éster de colesterol
Así, los dos sustratos de esta enzima son acil-CoA y colesterol , mientras que sus dos productos son CoA y éster de colesterol .
Esta enzima pertenece a la familia de las transferasas , específicamente aquellas aciltransferasas que transfieren grupos distintos de los grupos aminoacilo, las O-aciltransferasas unidas a la membrana . Esta enzima participa en la biosíntesis de ácidos biliares .
Clase y estructura
Acil-CoA colesterol acil transferasa EC 2.3.1.26 , más simplemente conocida como ACAT, también conocida como esterol O-aciltransferasa (SOAT), pertenece a la clase de enzimas conocidas como aciltransferasas . El papel de esta enzima es transferir grupos acilo grasos de una molécula a otra. ACAT es una enzima importante en la biosíntesis de ácidos biliares .
En casi todas las células de mamíferos, ACAT cataliza la esterificación intracelular del colesterol y la formación de ésteres de colesterol . La esterificación del colesterol mediada por ACAT es funcionalmente significativa por varias razones. La esterificación del colesterol mediada por ACAT limita su solubilidad en los lípidos de la membrana celular y, por tanto, promueve la acumulación de éster de colesterol en las gotitas de grasa dentro del citoplasma ; este proceso es importante porque se evita la acumulación tóxica de colesterol libre en varias fracciones de la membrana celular. La mayor parte del colesterol absorbido durante el transporte intestinal sufre una esterificación mediada por ACAT antes de su incorporación a los quilomicrones . En el hígado , la esterificación ACAT-mediada de colesterol está implicado en la producción y liberación de apoB que contiene lipoproteínas . ACAT también juega un papel importante en la formación de células espumosas y aterosclerosis al participar en la acumulación de ésteres de colesterol en macrófagos y tejido vascular. Se cree que la enzima que controla la velocidad en el catabolismo del colesterol , la colesterol hepática 7-hidroxilasa, está regulada en parte por ACAT. [1]
Mecanismo
El esquema del mecanismo es el siguiente:
Acil-CoA + Colesterol ← → CoA + Colesteril éster [2]
Isoformas
Hay dos isoformas de SOAT (también denominadas a veces ACAT) que se han informado hasta la fecha: SOAT1 y SOAT2 . SOAT1 se caracteriza por su presencia ubicua en los tejidos con la excepción del intestino, donde SOAT2 es prevalente. Las diferentes isoformas también se asocian a diferentes patologías asociadas a anomalías en el metabolismo de los lípidos . [3]
SOAT1 (ACAT1)
Estudios anteriores han demostrado que SOAT modula el procesamiento proteolítico en modelos celulares y animales de la enfermedad de Alzheimer . Un estudio de seguimiento informa que SOAT1 RNAi redujo la proteína SOAT1 celular y los niveles de éster de colesterilo mientras causaba un ligero aumento en el contenido de colesterol libre de las membranas del retículo endoplásmico. Los datos también mostraron que una modesta disminución en la actividad SOAT condujo a efectos supresores sobre la generación Abeta . [3]
SOAT2 (ACAT2)
En un estudio reciente, se demostró que la actividad de SOAT2 está regulada al alza como resultado de la insuficiencia renal crónica. Este estudio fue específico del SOAT hepático, que juega un papel importante en la producción y liberación hepática de lipoproteínas de muy baja densidad ( VLDL ), liberación de colesterol, formación de células espumosas y aterogénesis . [3] En otro estudio, primates no humanos revelaron una correlación positiva entre la tasa de secreción de éster de colesterilo hepático y el desarrollo de aterosclerosis de la arteria coronal. Los resultados del experimento son indicativos de que en todas las condiciones de disponibilidad de colesterol celular probadas, el nivel relativo de expresión de SOAT2 afecta el contenido de éster de colesterilo y, por lo tanto, la aterogenecidad de las lipoproteínas nacientes que contienen apoB. [4]
Levadura
En la levadura , la acil-CoA: esterol aciltransferasa (ASAT) es funcionalmente equivalente a ACAT. Aunque los estudios in vitro y en levadura sugieren que la proteína de unión a acil-CoA (ACBP) puede modular la distribución de acil-CoA grasa de cadena larga (LCFA-CoA), la función fisiológica en mamíferos no está resuelta. Investigaciones recientes sugieren que la expresión de ACBP puede desempeñar un papel en el metabolismo de LCFA-CoA en un contexto fisiológico. [5]
En S. cerevisiae , la acumulación de ésteres de ergosterilo acompaña la entrada en la fase estacionaria y la esporulación. Los investigadores han identificado dos genes en la levadura, ARE2 y ARE1, que codifican las diferentes isoenzimas de ASAT. En la levadura, Are2 es la principal isoforma catalítica. El crecimiento de las células mitóticas y la germinación de las esporas no se ven comprometidos cuando se eliminan estos genes, pero los diploides que son homocigotos para una mutación nula de ARE2 exhiben una disminución en la eficiencia de la esporulación . [6]
Síntesis vegetal de esteril ésteres
En las plantas, la síntesis de ésteres de esterol celular es realizada por una enzima diferente de la ACAT de mamífero y la ASAT de levadura; lo realiza el fosfolípido: esterol aciltransferasa (PSAT). Un estudio reciente muestra que el PSAT participa en la regulación del conjunto de esteroles libres y la cantidad de intermedios de esteroles libres en las membranas. También se describe como la única enzima intracelular descubierta que cataliza la formación de un éster de esterol independiente de acil-CoA. Por tanto, se considera que el PSAT tiene una función fisiológica similar en las células vegetales que el ACAT en las células animales. [7]
Ver también
- ARNm de ACAT1
- Lecitina-colesterol aciltransferasa (LCAT)
Referencias
- ^ Katsuren K, Tamura T, Arashiro R, Takata K, Matsuura T, Niikawa N, Ohta T (abril de 2001). "Estructura del gen de la acil-CoA: colesterol aciltransferasa-2 (ACAT-2) humana y su relación con la dislipidemia". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biología molecular y celular de los lípidos . 1531 (3): 230–40. doi : 10.1016 / S1388-1981 (01) 00106-8 . PMID 11325614 .
- ^ "Reacción de KEGG: R01461" . Enciclopedia de genes y genomas de Kyoto . Laboratorios Kanehisa . Consultado el 6 de mayo de 2009 .
- ^ a b c Temel RE, Hou L, Rudel LL, Shelness GS (julio de 2007). "ACAT2 estimula la secreción de éster de colesterol en lipoproteínas que contienen apoB" . Revista de investigación de lípidos . 48 (7): 1618–27. doi : 10.1194 / jlr.M700109-JLR200 . PMID 17438337 .
- ^ Huttunen HJ, Greco C, Kovacs DM (abril de 2007). "Derribo de ACAT-1 reduce el procesamiento amiloidogénico de APP" . Cartas FEBS . 581 (8): 1688–92. doi : 10.1016 / j.febslet.2007.03.056 . PMC 1896096 . PMID 17412327 .
- ^ Huang H, Atshaves BP, Frolov A, Kier AB, Schroeder F (agosto de 2005). "La expresión de la proteína de unión de la acil-coenzima A altera el metabolismo de la acil-coenzima A grasa del hígado". Bioquímica . 44 (30): 10282–97. doi : 10.1021 / bi0477891 . PMID 16042405 .
- ^ Yu C, Kennedy NJ, Chang CC, Rothblatt JA (septiembre de 1996). "Clonación molecular y caracterización de dos isoformas de Saccharomyces cerevisiae acil-CoA: esterol aciltransferasa" . La revista de química biológica . 271 (39): 24157–63. doi : 10.1074 / jbc.271.39.24157 . PMID 8798656 .
- ^ Banas A, Carlsson AS, Huang B, Lenman M, Banas W, Lee M, Noiriel A, Benveniste P, Schaller H, Bouvier-Navé P, Stymne S (octubre de 2005). "La síntesis de ésteres de esterol celular en plantas se realiza mediante una enzima (fosfolípido: esterol aciltransferasa) diferente de las acil-CoA: esterol aciltransferasas de levadura y de mamífero" . La revista de química biológica . 280 (41): 34626–34. doi : 10.1074 / jbc.M504459200 . PMID 16020547 .
Otras lecturas
- Figura 2 de la reacción de esterificación con una molécula de colesterol libre, ácido oleico, catalizada por acil-CoA: colesterol aciltransferasa. Da el éster de colesterol oleato de colesterol. de Sigrid Hahn; Hans-Ulrich Klör (2001). Knoll Lexikon Adipositas . Aesopus-Verlag. ISBN 978-3-7773-1774-8. Consultado el 22 de junio de 2013 (alemán) Encyclopedia obesityCS1 maint: posdata ( enlace )
- Sgoutas DS (1970). "Efecto de la geometría y posición del enlace etilénico sobre acil coenzima A - colesterol-O-aciltransferasa". Bioquímica . 9 (8): 1826–33. doi : 10.1021 / bi00810a024 . PMID 5439042 .
- Spector AA, Mathur SN, Kaduce TL (1979). "Papel de la acilcoenzima A: colesterol o-aciltransferasa en el metabolismo del colesterol". Prog. Lipid Res . 18 (1): 31–53. doi : 10.1016 / 0163-7827 (79) 90003-1 . PMID 42927 .
- Taketani S, Nishino T, Katsuki H (1979). "Caracterización de la esterol-éster sintetasa en Saccharomyces cerevisiae". Biochim. Biophys. Acta . 575 (1): 148–55. doi : 10.1016 / 0005-2760 (79) 90140-1 . PMID 389289 .