Acetyl-CoA-Acetyltransferase
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LoslegenSynonyme: 3-Ketothiolase, Acetoacetyl-CoA-Thiolase, biosynthetische Thiolase
Englisch: acetyl-CoA acetyltransferase, acetoacetyl-CoA thiolase
Definition
Als Acetyl-CoA-Acetyltransferase, kurz ACAT, werden Enzyme bezeichnet, welche die Kondensation von zwei Molekülen Acetyl-Coenzym A zu Acetoacetyl-CoA sowie die Rückreaktion (thiolytische Spaltung) katalysieren. Man unterscheidet eine mitochondriale (ACAT1) und eine zytosolische Form (ACAT2).[1]
Isoenzyme
| Isoenzym | Gen (Lokus) | Lokalisation | Funktion |
|---|---|---|---|
| ACAT1 (T2, mitochondriale Acetoacetyl-CoA-Thiolase) | ACAT1 (11q22.3) | Mitochondrien | Ketogenese in der Leber, Verwertung von Ketonkörpern in extrahepatischen Geweben, Abbau von Isoleucin |
| ACAT2 (zytosolische Acetoacetyl-CoA-Thiolase) | ACAT2 (6q25.3) | Zytosol | Bereitstellung von Acetoacetyl-CoA für die Cholesterinsynthese (Mevalonatweg) |
Von der Acetoacetyl-CoA-Thiolase (Thiolase II) zu unterscheiden ist die 3-Ketoacyl-CoA-Thiolase (Thiolase I, EC 2.3.1.16), die den letzten Schritt der β-Oxidation längerkettiger Fettsäuren katalysiert.
Biochemie
ACAT katalysiert folgende reversible Reaktion (EC 2.3.1.9):
- 2 Acetyl-CoA ⇌ Acetoacetyl-CoA + CoA
Je nach Stoffwechsellage läuft die Reaktion in Richtung Synthese (z.B. Ketogenese, Cholesterinsynthese) oder in Richtung Spaltung (z.B. Ketolyse, Abbau von Isoleucin).
Klinik
Ein autosomal-rezessiv vererbter Mangel an ACAT1 führt zum Beta-Ketothiolase-Mangel (T2-Mangel). Betroffen sind der Abbau von Isoleucin und die Verwertung von Ketonkörpern. Die Erkrankung manifestiert sich meist zwischen dem 6. und 24. Lebensmonat mit ketoazidotischen Krisen, die durch Infektionen, Fasten oder eiweißreiche Kost ausgelöst werden. Klinisch zeigen sich Erbrechen, Dehydratation, vertiefte Atmung, Lethargie bis zum Koma und gelegentlich Krampfanfälle. Weltweit sind weniger als 250 Fälle beschrieben.[2]
Abgrenzung
Die Abkürzungen ACAT1 und ACAT2 werden auch für die Acyl-CoA-Cholesterin-Acyltransferasen verwendet, die heute als Sterol-O-Acyltransferasen (SOAT1, SOAT2) bezeichnet werden. Diese verestern Cholesterin und sind mit den hier beschriebenen Thiolasen nicht verwandt.