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 colesterilo a partir del colesterol .
La esterol O-aciltransferasa cataliza la reacción química :
Así, los dos sustratos de esta enzima son la acil-CoA y el colesterol , mientras que sus dos productos son la CoA y el éster de colesterilo .
Esta enzima pertenece a la familia de las transferasas , concretamente a aquellas aciltransferasas que transfieren grupos distintos de los grupos aminoacilo, las O-aciltransferasas unidas a membrana . Esta enzima participa en la biosíntesis de ácidos biliares .
La 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 . La función 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 colesterilo . 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 lo tanto, promueve la acumulación de éster de colesterol en las gotitas de grasa dentro del citoplasma ; este proceso es importante porque se previene la acumulación tóxica de colesterol libre en diversas fracciones de la membrana celular. La mayor parte del colesterol absorbido durante el transporte intestinal sufre esterificación mediada por ACAT antes de su incorporación a los quilomicrones . En el hígado , la esterificación del colesterol mediada por ACAT participa en la producción y liberación de lipoproteínas que contienen apoB . ACAT también juega un papel importante en la formación de células espumosas y en la aterosclerosis al participar en la acumulación de ésteres de colesterol en macrófagos y tejido vascular. Se cree que la enzima que controla la tasa en el catabolismo del colesterol , la colesterol 7-hidroxilasa hepática, está regulada en parte por ACAT. [1]
El esquema del mecanismo es el siguiente:
Acil-CoA + Colesterol ←→ CoA + Éster de colesterol [2]
Hay dos isoformas de SOAT (a veces también denominada ACAT) que se han informado hasta la fecha: SOAT1 y SOAT2 . SOAT1 se caracteriza por su presencia ubicua en los tejidos a excepción del intestino, donde prevalece SOAT2. Las diferentes isoformas también se asocian a diferentes patologías asociadas a anomalías en el metabolismo de los lípidos . [3]
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 los niveles de proteína SOAT1 celular y éster de colesterol al tiempo que provocó 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 de SOAT provocó efectos supresores sobre la generación de Abeta . [3]
En un estudio reciente, se demostró que la actividad de SOAT2 aumenta como resultado de la insuficiencia renal crónica. Este estudio fue específico de la SOAT hepática, que desempeña un papel importante en la producción hepática y la liberación de lipoproteínas de muy baja densidad ( VLDL ), la liberación de colesterol, la formación de células espumosas y la aterogénesis . [3] En otro estudio, primates no humanos revelaron una correlación positiva entre la tasa de secreción de éster de colesterilo del hígado y el desarrollo de aterosclerosis de la arteria coronal. Los resultados del experimento son indicativos de que bajo 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 aterogenicidad de las lipoproteínas nacientes que contienen apoB. [4]
En la levadura , la acil-CoA: esterol aciltransferasa (ASAT) es funcionalmente equivalente a la ACAT. Aunque los estudios in vitro y en levaduras sugieren que la proteína de unión a acil-CoA (ACBP) puede modular la distribución de acil-CoA graso de cadena larga (LCFA-CoA), la función fisiológica en los mamíferos aún 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]
En las plantas, la síntesis de ésteres de esterol celulares se realiza mediante una enzima diferente de la ACAT de los mamíferos y la ASAT de la 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 intermediarios de esteroles libres en las membranas. También se describe como la única enzima intracelular descubierta que cataliza la formación de éster de esterol independiente de acil-CoA. Por lo tanto, se considera que el PSAT tiene una función fisiológica similar en las células vegetales a la ACAT en las células animales. [7]
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