輔酶A(Coenzyme A,CoA)是一種存在于所有活細(xì)胞中的關(guān)鍵輔酶,由泛酸(維生素B5)、半胱氨酸和三磷酸腺苷(ATP)合成。其衍生物通過(guò)?;磻?yīng)形成,在代謝過(guò)程中承擔(dān)酰基的攜帶與轉(zhuǎn)運(yùn)功能,廣泛參與能量代謝、脂類合成、信號(hào)調(diào)控等生物學(xué)過(guò)程。
一、常見(jiàn)輔酶A衍生物的分類與功能
乙酰輔酶A(Acetyl-CoA)
丙二酰輔酶A(Malonyl-CoA)
功能:脂肪酸合成的關(guān)鍵前體,通過(guò)抑制肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶-1(CPT-1)調(diào)控脂肪酸氧化與合成的平衡。
硬脂酰輔酶A(Stearoyl-CoA)與棕櫚酰輔酶A(Palmitoyl-CoA)
功能:作為底物參與脂酰輔酶A去飽和酶(SCD)催化的單不飽和脂肪酸合成,影響細(xì)胞膜組成和能量?jī)?chǔ)存。
醫(yī)學(xué)意義:SCD抑制劑可用于治療肥胖、糖尿病和動(dòng)脈粥樣硬化等代謝疾病。
HMG-CoA(3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A)
功能:膽固醇合成的限速前體,HMG-CoA還原酶是其合成關(guān)鍵酶,他汀類藥物通過(guò)抑制該酶降低膽固醇水平。
4-香豆酸輔酶A酯(4-Coumaroyl-CoA)
功能:植物苯丙烷代謝途徑的中間產(chǎn)物,參與木質(zhì)素、黃酮類化合物等次生代謝物的合成,影響植物細(xì)胞壁形成和抗逆性。
糖代謝:葡萄糖通過(guò)糖酵解生成丙酮酸,進(jìn)入線粒體氧化脫羧生成乙酰輔酶A。
脂肪酸β-氧化:長(zhǎng)鏈脂肪酸分解產(chǎn)生乙酰輔酶A。
功能:核心代謝中間體,參與三羧酸循環(huán)(TCA循環(huán))、脂肪酸合成、膽固醇合成及酮體生成。
生成途徑:
應(yīng)用:能量代謝的核心樞紐,其水平變化與糖尿病、肥胖癥等代謝性疾病相關(guān)。
二、輔酶A衍生物的代謝與調(diào)控
代謝途徑:
分解代謝:如乙酰輔酶A通過(guò)TCA循環(huán)徹底氧化生成CO?和ATP。
合成代謝:乙酰輔酶A可轉(zhuǎn)化為脂肪酸、膽固醇等物質(zhì);丙二酰輔酶A則驅(qū)動(dòng)脂肪酸鏈延長(zhǎng)。
動(dòng)態(tài)平衡調(diào)控:
輔酶A衍生物的濃度受能量狀態(tài)(如ATP/AMP比值)、激素(如胰島素)及基因表達(dá)(如SCD1、HMGCR)調(diào)控。
三、生物醫(yī)學(xué)與工業(yè)應(yīng)用
疾病關(guān)聯(lián):
代謝性疾病:乙酰輔酶A和HMG-CoA水平異常與糖尿病、肥胖癥及心血管疾病密切相關(guān)。
癌癥:腫瘤細(xì)胞依賴乙酰輔酶A的高通量代謝支持增殖,靶向其合成途徑是潛在治療策略。
工業(yè)生物技術(shù):
通過(guò)微生物工程(如鹽單胞菌)利用CO?或有機(jī)酸生產(chǎn)?;o酶A衍生物,用于合成生物可降解材料(如PHA)或高值化學(xué)品。
四、研究進(jìn)展與挑戰(zhàn)
新型抑制劑開(kāi)發(fā):如氮雜環(huán)烷衍生物作為SCD抑制劑,調(diào)控脂代謝以治療代謝綜合征。
合成生物學(xué):優(yōu)化輔酶A衍生物的生產(chǎn)菌株,提高固碳效率和產(chǎn)物多樣性。
代謝組學(xué):通過(guò)分析輔酶A衍生物的動(dòng)態(tài)變化,揭示疾病機(jī)制并開(kāi)發(fā)生物標(biāo)志物。
輔酶A衍生物作為代謝網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點(diǎn),其研究在基礎(chǔ)生物學(xué)和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中均具有重要意義。未來(lái)發(fā)展方向包括精準(zhǔn)調(diào)控其代謝流、開(kāi)發(fā)靶向藥物及綠色生物制造技術(shù)。
輔酶a系列化合物
CAS號(hào) | 名稱 | |
1383119-39-8 | 2-羥基異丁酰輔酶A;Coenzyme A, S-(2-hydroxy-2-methylpropanoate | |
1926-57-4; 4625-32-5 | L-乳酰輔酶;ALactoyl coenzyme A;Lactoyl CoA | |
27718-41-8 | 4-羥基苯甲酰輔酶A; Coenzyme A,S-(4-hydroxybenzoate);4-hydroxybenzoyl-CoA | |
10018-95-8 | (2E)-癸烯酰輔酶A; trans-2-Decenoylcoenzyme A;2-trans-Decenoyl-CoA | |
1259998-21-4 | 3-羥基丁酰輔酶A ; 3-hydroxybutyryl-CoA | |
920318-19-0 | 二氫咖啡?;o酶A;dihydrocaffeoyl-CoA | |
68170-64-9 | (S)-3-羥基十四烷酰輔酶A; β-Hydroxymyristoyl-CoA; Coenzyme A | |
53034-79-0 | 咖啡酰輔酶A;輔酶A咖啡酸; caffeoyl-CoA | |
946073-83-2 | 煙酰輔酶a;Coenzyme A, S-3-pyridinecarboxylate | |
404355-23-3 | 異煙酰輔酶A;isonicotinoyl coenzyme A | |
404355-22-2 | 2-吡啶甲?;o酶A;pyridine-2-carboxyloyl-CoA | |
1264-52-4 | 辛酰輔酶A;Octanoyl coenzyme A | |
1553-55-5 | 3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A;HMG-CoA | |
604-98-8 | 琥珀酰輔酶A;Succinyl-coenzyme A;S-Succinoyl-CoA | |
1716-06-9 | 油酰輔酶A;Oleoyl-coenzyme A | |
317-66-8 | 丙酰輔酶A;opionyl-coenzyme A; n-Propionyl CoA | |
2140-48-9 | 丁酰輔酶A;butyrylcoenzyme A;n-Butyryl-CoA | |
1420-36-6 | 乙酰乙酰輔酶A;Acetoacetylcoenzyme A;S-Acetoacetyl-CoA | |
362-66-3 | 硬脂酰輔酶A;Stearoyl coenzyme A | |
3130-72-1 | 肉豆蔻酰輔酶A;Myristoyl Coenzyme A;NSC97420 | |
1264-45-5 | 甲基丙二酰輔酶A;Isosuccinyl coenzyme A;Methylmalonyl coenzyme A | |
30802-00-7 | 對(duì)香豆酰輔酶A;p-Coumaroylcoenzyme A;p-Coumaroyl-CoA | |
992-67-6 | 巴豆酰輔酶A;Crotonyl coenzyme A;Coenzyme A, S-2-butenoate | |
6244-92-4 | 月桂酰輔酶A;Lauroyl Coenzyme A;Dodecanoyl-CoA | |
5060-32-2 | 己酰輔酶A;Hexanoyl-Coenzyme A | |
6709-57-5 | 亞油?;o酶A;Linoleoyl Coenzyme A | |
17046-56-9 | 花生四烯酰輔酶A;Arachidonoylcoenzyme A;Arachidonoyl CoA | |
1264-57-9 | 癸酰輔酶A;Capryl coenzyme A;decanoyl-CoA | |
2871-66-1 | 3-羥丁酰輔酶A;β-Hydroxybutyryl CoA;β-Hydroxybutyryl coenzyme A | |
6756-74-7 | 苯甲酰輔酶A;Benzoyl coenzyme A;Benzoyl CoA | |
15621-60-0 | 異丁酰輔酶A; Isobutyryl coenzyme A;Isobutyryl CoA | |