Пять карбоксилаз млекопитающих, которые катализируют основные метаболические реакции: И ацетил-Коэнзим А (КоА) карбоксилаза 1 (АСС1), и ацетил-КоА карбоксилаза 2 (АСС2) катализируют превращение ацетил-КоА в малонил-КоА с использованием бикарбоната и АТФ ; малонил - СоА генерируется с помощью ACC1 является ограничивающей скоростью субстрата для синтеза из жирных кислот в цитозоле и малонил - СоА генерируется с помощью ACC2 ингибирует CPT1, внешний митохондриальную мембрану фермента важен в жирной кислоте окисления ( рисунок 2 ). ACC1 обнаружен во всех тканях и особенно активен в липогенных тканях (например, в печени, белой жировой ткани и молочной железе), сердце и островки поджелудочной железы. ACC2 особенно много в скелетных мышцах и сердце.
Биотин — это водорастворимый витамин, который обычно классифицируется как витамин группы В. После его первоначального открытия в 1927 году потребовалось 40 лет дополнительных исследований, чтобы точно установить биотин в качестве витамина.
Метаболизм
Биотин действует как кофермент для множественных карбоксилазов у человека и изменяет необратимое карбоксилирование ацетил-КоА на малонил-КоА.. В последнее время были признаны новые роли биотина, в частности, роли в клеточной сигнализации и эпигенетической регуляции.
Биотин поступает в организм из двух экзогенных источников: из рациона и в качестве продукта синтеза бактерий нормальной микрофлорой тонкого кишечника.
Биохимическая роль
Биотин функционирует как ковалентно связанный кофактор, необходимый для биологической активности пяти известных биотин-зависимых карбоксилаз
Ковалентное присоединение биотина к апокарбоксилазе (т.е. каталитически неактивной карбоксилазе) катализируется ферментом, голокарбоксилазной синтетазой (HCS). Термин «биотинилирование» относится к ковалентному добавлению биотина к любым молекулам, включая апокарбоксилазы и гистоны. HCS катализирует посттрансляционное биотинилирование эпсилоновой аминогруппы остатка лизина в активном месте каждой апокарбоксилазы, превращая неактивную апокарбоксилазу в полностью активную голокарбоксилазу . Остатки лизина в N-концевом хвосте гистонов, которые помогают упаковывать в ядра ДНК, также могут быть биотинилированы .
ацетил-коэнзим А (CoA) карбоксилаза 1 (ACC1), так и ацетил-КоА карбоксилаза 2 (ACC2) катализируют преобразование ацетил-КоА в малонил-КоА с использованием бикарбоната и АТФ
Пируваткарбоксилаза является критически важным ферментом в глюконеогенезе — образовании глюкозы из других источников, помимо углеводов, таких как пируват, лактат, глицерин и глюкогенные аминокислоты.
Карбоксилаза метилкротонил-КоА катализирует существенный шаг в катаболизме лейцина
Карбоксилаза пропионил-КоА производит D-малонилмалонил-КоА из пропионил-КоА, побочного продукта β-окисления жирных кислот с нечетным количеством атомов углерода. Преобразование пропионил-КоА в D-малонилмалонил-КоА также требуется в катаболических путях двух аминокислот (изолеуцина и валин), метионина, треонина и боковой цепи холестерина.
Дефицит
Может вызвать: выпадение волос (алосию) и красную сыпь вокруг глаз, носа, рта и половых органов. Неврологические симптомы у взрослых включают депрессию, вялость, галлюцинации, онемение и покалывание конечностей, атаксию и судороги. Сырой яичный белок содержит противомикробный белок, известный как авидин, который может связывать биотин и предотвращать его всасывание в организме.
Биотин доступен в виде одноэлементной добавки в различных дозах и часто включается в B-комплексные и поливитаминно-минеральные добавки. Многие поливитаминные добавки содержат 30 мкг биотина.