アセチルCoAとアシルCoAの違いとは?

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アセチルCoAとアシルCoAの主な違いは、糖質代謝においてピルビン酸が酸化的に脱炭酸され、後にクエン酸サイクルに入るのがアセチルCoAで、低グルコースでは脂肪酸の活性化によりアシルCoAが生成し、後に脂肪酸のβ酸化に入ることである

 さらに、アセチルCoAの主な働きは、アセチル基をクエン酸サイクルに送り込み、エネルギー産生のために酸化されることである

一方、アシルCoAは4段階のβ酸化サイクルにより、アセチルCoAと炭素分子数2以下の新たな脂肪酸に分解される。

つまり、アセチルCoAとアシルCoAは、主に脂肪酸の代謝に関与する2種類の補酵素なのです。

そして、どちらも似たような化学構造を持っています。

主な対象分野

  1. アセチルCoAとは
         – 定義、生成、役割
  2. アシルCoAとは
         – 定義、生成、役割
  3. アセチルCoAとアシルCoAの類似点とは?
         – 共通点の概要
  4. アセチルCoAとアシルCoAの違いとは?
         – 主な違いの比較

この記事の重要な単語

アセチルCoA、アシルCoA、クエン酸サイクル、補酵素、脂肪酸代謝、β-オキシデーション

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アセチルCoAとは

アセチルCoAは、R基としてメチル基を有するアシルCoA基の補酵素の一種である

一般に、ピルビン酸の酸化的脱炭酸がアセチルCoAを生成する主な生化学反応です。

フォーメーション

細胞質では、高濃度のグルコースの存在下でピルビン酸が酸化的脱炭酸を受ける。

ここで、ピルビン酸は、細胞質で起こる細胞呼吸の初期反応である解糖の最終産物です。

細胞質内のグルコース濃度が低い場合、3種類の反応がアセチルCoAの生成に関与している。

それらは以下の通りです。

1.アセチルCoA合成酵素(ACS)の働きとATPの加水分解により、CoAが酢酸にアセチル化される。

2.エタノールデヒドロゲナーゼの働きにより、エタノール中の炭素を利用してCoAがアセチル化される。

バリン、ロイシン、イソロイシンなどの分岐鎖ケトジェニックアミノ酸の異化。

さらに、ミトコンドリア内では、高グルコースでのピルビン酸の酸化的脱炭酸、低グルコースでのチロシン、フェニルアラニン、リジン、ロイシン、トリプトファンなどのアミノ酸の分解、脂肪酸のβ酸化など、多くの反応によりアセチルCoAが生成されている。

役割

ミトコンドリア内でのアセチルCoAの主な働きは、アセチル基をクエン酸サイクルに移し、酸化を経てエネルギーを生産することである

ここでは、真核生物のミトコンドリアのマトリックスでクエン酸サイクルが行われている。

Main Difference - Acetyl CoA vs Acyl CoA 図2:クエン酸サイクル

さらに、高グルコース状態では、アセチルCoAはインスリンの存在下、ミトコンドリア内でクエン酸を形成し、トリカルボン酸アニオン輸送系によって細胞質へと運ばれ、切断されてアセチルCoAとオキサロ酢酸が生成される。

最終的に、細胞質内の過剰なアセチルCoAは、脂肪酸の合成に利用される。

また、コレステロール、ステロイド、アセチルコリン、メラトニンの合成にも利用される。

さらに、細胞質アセチルCoAは、アロステリックレギュレーターとして機能しながら、タンパク質の翻訳後修飾のアセチル化に関与している。

しかし、低グルコース状態では、細胞質中のアセチルCoAは肝臓から血中に放出されるケトン体を形成する。

このケトン体は、血液脳関門を通過して中枢神経系の細胞の燃料となることもあります。

したがって、血中のケトン体濃度が高い場合は、飢餓、長時間の激しい運動、低炭水化物食、ケトーシス、あるいはケトアシドーシスを示している。

アシルCoAとは

アシルCoAは、脂肪酸の代謝に重要な補酵素群です。

β酸化されてアセチルCoAとなり、後にクエン酸サイクルに入ることが可能である

したがって、アシルCoAは、脂肪をエネルギーに変換するための重要な生化学的要素です。

フォーメーション

アシルCoAは基本的に脂肪酸の活性化という2段階の反応によって生成される。

アシルCoA合成酵素は、この反応を担う酵素です。

また、アシルCoAの構造成分は、R基、カルボニル基、補酵素Aの3つです。

ここで、R基は可変であり、本来は脂肪酸の側鎖です。

ただし、R基の長さは、反応に参加するアシルCoA合成酵素の種類に依存する。

さらに、アシルCoAは、酵素の種類によって3つの運命をたどることができる。

中鎖アシルCoA合成酵素による炭素数4〜11のアシルCoAの生成、別のアシルCoA合成酵素による11〜20のアシルCoAの生成、そしてアシルCoA合成酵素と逆の酵素活性を持つアシルCoAチオエステラーゼによる遊離脂肪酸とコエンザイムA生成です。

What is the Difference Between Acetyl and Acyl CoA 図4 β酸化の様子

役割

アシルCoAの生成は細胞質で行われるが、β酸化はミトコンドリア内部で行われる。

細胞質アシルCoAはカルニチン参加によってミトコンドリア内に輸送される。

さらに、このカルニチン依存性の輸送系は、長鎖アシル-CoAのミトコンドリアへの輸送を担う一方で、アセチル-CoAのミトコンドリアからの輸送には微々たる役割を担っている。

さらに、アシルCoAはミトコンドリア内に輸送された後、アシルCoAデヒドロゲナーゼ、エノイルCoAヒドラターゼ、3-ヒドロキシアシルCoAデヒドロゲナーゼおよびチオラーゼという4つの酵素によって、酸化、水和、酸化およびチオリシスという4段階のサイクルを経てβ酸化が行われ、ミトコンドリア内に戻る。

アセチルCoAとアシルCoAの類似性

  • アセチルCoAとアシルCoAは、脂肪酸の代謝に重要な2種類の補酵素です。
  • どちらもカルボニル基、R基、コエンザイムA基からなる類似した構造をしており、R基は変動することがあります。
  • さらに、異化作用により生体のエネルギー生産に重要な役割を果たす。

アセチルCoAとアシルCoAの違い

定義

アセチルCoAとは、糖質、脂質、タンパク質が代謝される際に中間体として生成するコエンザイムAのアセチル化体、アシルCoAとは、脂肪酸が活性化され、その後カルニチンによってミトコンドリア内に運ばれβ酸化された生成物のことである

対応


アセチルCoAはアシルCoAの一種であり、アシルCoAは脂肪酸の代謝に関与する補酵素群である

Rグループ

アセチルCoAのR基は本質的にメチル基であり、アシルCoAのR基は脂肪酸の側鎖です。

フォーメーション

また、糖質代謝ではピルビン酸の酸化的脱炭酸の主要な最終生成物であるアセチルCoAが、低グルコースでは脂肪酸の活性化の際にアシルCoAが生成し、後に脂肪酸のβ酸化に関与するようになる。

機能

アセチルCoAの主な機能は、アセチル基をクエン酸サイクルに送り込み、酸化してエネルギーを生産することであり、アシルCoAは4段階のサイクルでアセチルCoAと炭素分子数2以下の新しい脂肪酸に分解されます。

結論

アセチルCoAは、メチル基をR基として持つアシルCoAの一種である

また、糖質異化の際にピルビン酸の酸化的脱炭酸の主要な最終産物として形成される。

また、エネルギー産生のためにクエン酸サイクルにアセチル基を転移させる役割も担っている。

一方、アシルCoAは、脂肪酸の代謝に関与する補酵素群です。

一般に、低グルコース時には、脂肪酸が活性化を受け、アシルCoAが生成され、このアシルCoAはβ酸化を受け、アセチルCoAが生成される。

最後に、このアセチルCoAもクエン酸サイクルに入る。

したがって、アセチルCoAとアシルCoAの主な違いは、その構造と機能です。

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