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Magia Química nas Células: Por que as Plantas e os Animais Precisam de ATP Citrato Liase?
Nos organismos vivos, a ATP citrato liase (ACLY) desempenha um papel crucial, seja em plantas ou animais. Esta enzima não é apenas responsável pela conversão do ácido cítrico em acetil-CoA, mas também desempenha um papel fundamental em múltiplas reações bioquímicas, como a síntese de ácidos graxos e o metabolismo de carboidratos. Isto significa que a ATP citrato liase não é apenas um catalisador para reações metabólicas intracelulares, mas também um importante ponto de conexão para a conversão de energia.
Função da ATP citrato liase
ATP citrato liase é a principal enzima para a síntese de acetil-CoA citoplasmática em muitos tecidos. Esta enzima existe como um tetrâmero composto por subunidades muito semelhantes em vários organismos. Em animais, a acetil-CoA sintetizada é utilizada em diversas vias biossintéticas importantes, incluindo a síntese lipídica e a produção de colesterol. Sua atividade é ativada pela insulina. Nas plantas, a ATP citrato liase gera acetil-CoA para a síntese de uma variedade de metabólitos especializados, incluindo: ácidos graxos estendidos (usados em óleos de sementes, fosfolipídios de membrana, ceras, lignina e óleo de linhaça), flavonóides, ácido acético e isoprenóides. do ácido meválico, entre outros.
ATP citrato liase é crucial na promoção do metabolismo citoplasmático, ligando o metabolismo de carboidratos e a síntese de ácidos graxos.
Mecanismo de reação
ATP citrato liase catalisa a conversão de ácido cítrico e coenzima A em acetil-CoA e acetato de oxalil. Este processo é impulsionado pela hidrólise do ATP. Na presença de ATP e coenzima A, a citrato liase catalisa a clivagem do ácido cítrico para produzir acetil-CoA, acetato de oxalila, adenosina difosfato (ADP) e fosfato inorgânico (Pi). Esta reação pode ser expressa como:
Estrutura e localização da ATP citrato liase
ATP citrato liase está localizada no citoplasma de plantas e animais. Nas plantas verdes, a estrutura da enzima é frequentemente composta por duas subunidades, enquanto nos animais ela aparece como um homotetrâmero. A ATP citrato liase de mamífero possui um domínio de ligação ao citrato N-terminal, seguido por um domínio de ligação a CoA e um domínio CoA-liase. O sítio ativo está localizado entre a região de ligação da coenzima A e a região de síntese do ácido cítrico, onde ambas podem se ligar.
Pesquisas mostram que a estrutura da ATP citrato liase foi mantida durante a evolução, mostrando sua importância em diferentes reinos biológicos.
Aplicações farmacológicas
A atividade da ATP citrato liase pode ser inibida por certos compostos, como a coenzima A, derivada do ácido bempedoico, uma droga que reduz o colesterol da lipoproteína de baixa densidade em humanos. O medicamento foi aprovado pela Food and Drug Administration dos Estados Unidos em fevereiro de 2020, mostrando ainda que a ATP citrato liase não é apenas crucial nos processos metabólicos dos organismos, mas também pode tornar-se um alvo potencial para o tratamento de doenças cardiovasculares.
Conclusão
Em resumo, a ATP citrato liase desempenha um papel central no metabolismo vegetal e animal, ligando estreitamente os processos de síntese de carboidratos e ácidos graxos. A sua estrutura e função não refletem apenas a complexidade da bioquímica, mas também mostram como se adaptam e evoluem durante o processo evolutivo. Portanto, não podemos deixar de nos perguntar: será que esse sistema enzimático chave revelará mais potencial desconhecido e aplicações médicas em futuras pesquisas biomédicas?
