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Metilmalonil-CoA

El metilmalonil-CoA es un tioéster que consiste en la coenzima A unida al ácido metilmalónico . Es un intermediario importante en la biosíntesis del succinil-CoA , que desempeña un papel esencial en el ciclo del ácido tricarboxílico (también conocido como ciclo del ácido cítrico o ciclo de Krebs ). [1]

Biosíntesis y metabolismo

Vía del metilmalonil-CoA

La metilmalonil-CoA resulta del metabolismo de ácidos grasos con un número impar de carbonos , de aminoácidos valina , isoleucina , metionina , treonina o de cadenas laterales de colesterol , formando propionil-CoA . [2] Este último también se forma a partir del ácido propiónico , que las bacterias producen en el intestino. [2] El propionil-CoA y el bicarbonato son convertidos en metilmalonil-CoA por la enzima propionil-CoA carboxilasa . [1] Luego es convertido en succinil-CoA por la metilmalonil-CoA mutasa (MUT). Esta reacción es una isomerización reversible . De esta manera, el compuesto entra en el ciclo del ácido cítrico. El siguiente diagrama demuestra la reacción antes mencionada: [3]

Propionil CoA + Bicarbonato → Metilmalonil CoA → Succinil CoA

Vitamina B12

La vitamina B12 desempeña un papel fundamental en esta reacción. La coenzima B12 ( adenosil -cobalamina ) es una forma organometálica de la vitamina B12 y actúa como cofactor de la metilmalonil-CoA mutasa, una enzima esencial en el cuerpo humano. [4] La transformación de la metilmalonil-CoA en succinil-CoA por esta enzima es una reacción radicalaria . [4]

Enfermedades relacionadas

Acidemia metilmalónica (MMA)

Esta enfermedad se produce cuando la metilmalonil-CoA mutasa no es capaz de isomerizar cantidades suficientes de metilmalonil-CoA en succinil-CoA. [5] Esto provoca una acumulación de ácido propiónico y/o metilmalónico, que tiene efectos en los bebés que van desde daño cerebral grave hasta la muerte. [2] La enfermedad está relacionada con la vitamina B 12 , que es un cofactor de la enzima metilmalonil-CoA mutasa. [5] [6]

Aciduria combinada malónica y metilmalónica (CMAMMA)

En la enfermedad metabólica aciduria combinada malónica y metilmalónica (CMAMMA), el miembro 3 de la familia de la acil-CoA sintetasa (ACSF3) se reduce, lo que convierte el ácido metilmalónico tóxico en metilmalonil-CoA y, por lo tanto, lo suministra al ciclo del ácido cítrico. [7] [8] El resultado es una acumulación de ácido metilmalónico.

Referencias

  1. ^ ab Wongkittichote P, Ah Mew N, Chapman KA (diciembre de 2017). "Propionil-CoA carboxilasa: una revisión". Genética molecular y metabolismo . 122 (4): 145–152. doi :10.1016/j.ymgme.2017.10.002. PMC  5725275 . PMID  29033250.
  2. ^ abc Baumgartner MR, Hörster F, Dionisi-Vici C, Haliloglu G, Karall D, Chapman KA, et al. (septiembre de 2014). "Pautas propuestas para el diagnóstico y el tratamiento de la acidemia metilmalónica y propiónica". Orphanet Journal of Rare Diseases . 9 (1): 130. doi : 10.1186/s13023-014-0130-8 . PMC 4180313 . PMID  25205257. 
  3. ^ Nelson DL, Cox MM (2005). Principios de bioquímica (4.ª ed.). Nueva York: W. H. Freeman. ISBN 0-7167-4339-6.
  4. ^ ab Kräutler B (2012). "Bioquímica de los cofactores de la vitamina B12 en el metabolismo humano". En Stanger O (ed.). Vitaminas solubles en agua . Bioquímica subcelular. Vol. 56. Dordrecht: Springer Netherlands. págs. 323–346. doi :10.1007/978-94-007-2199-9_17. ISBN 978-94-007-2198-2. Número de identificación personal  22116707.
  5. ^ ab Takahashi-Iñiguez T, García-Hernandez E, Arreguín-Espinosa R, Flores ME (junio de 2012). "Papel de la vitamina B12 en la actividad de la metilmalonil-CoA mutasa". Revista de la Universidad de Zhejiang. Ciencia. B . 13 (6): 423–437. doi :10.1631/jzus.B1100329. PMC 3370288 . PMID  22661206. 
  6. ^ Froese DS, Fowler B, Baumgartner MR (julio de 2019). "Vitamina B12, folato y ciclo de remetilación de metionina: bioquímica, vías y regulación". Journal of Inherited Metabolic Disease . 42 (4): 673–685. doi : 10.1002/jimd.12009 . PMID  30693532.
  7. ^ Gabriel MC, Rice SM, Sloan JL, Mossayebi MH, Venditti CP, Al-Kouatly HB (abril de 2021). "Consideraciones de la detección ampliada de portadores: lecciones aprendidas de la aciduria malónica y metilmalónica combinada". Genética molecular y medicina genómica . 9 (4): e1621. doi :10.1002/mgg3.1621. PMC 8123733 . PMID  33625768. 
  8. ^ Bowman CE, Wolfgang MJ (enero de 2019). "Papel de la malonil-CoA sintetasa ACSF3 en el metabolismo mitocondrial". Avances en la regulación biológica . 71 : 34–40. doi :10.1016/j.jbior.2018.09.002. PMC 6347522. PMID  30201289 . 
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