《Nature》子刊:鉴定外源辅酶A解救真核细胞辅酶A缺陷的关键酶
图 经典的CoA合成途径和新发现的CoA解救途径(红框内)
辅酶A(CoA)是细胞重要的代谢辅因子。一直以来,我们熟知真核细胞获得CoA唯一方式—通过摄取胞外的前体,特别是维生素B5。
维生素B5可以直接被转运到胞内,经过5步保守的酶催化反应:泛酸盐激酶(PANK), 磷酸泛酰半胱氨酸合酶(PPCS), 磷酸泛酰半胱氨酸脱羧酶(PPCDC),磷酸泛酰巯基乙胺腺嘌呤转移酶(PPAT), 脱磷酸CoA激酶(DPCK),完成胞内CoA的合成。但果蝇、小鼠和人等一些物种,是通过一个双功能酶CoA合酶(COASY)来行使PPAT和DPCK的功能。
真核细胞CoA只能自维生素B5合成吗?不!当然也可以通过添加外源CoA来满足细胞合成CoA的需要,但外源的CoA究竟是如何为细胞所用的?
近日《Nature》子刊 《Nature Chemical Biology》刊文,荷兰格罗宁根大学科学家为这个问题找到了答案。
起初作者提出两个假设:1. CoA直接进入细胞;2. CoA代谢为中间产物再进入细胞。作者以维生素B5代谢途径缺陷的果蝇Drosophila细胞(幼虫)为研究对象,通过检测胞内胞外CoA浓度,胞外CoA代谢产物,先是在培养液中发现了CoA代谢产物4′-磷酸泛酰巯基乙胺,该物质可以在培养液中稳定的存在。作者进一步通过酶学方法,鉴定核苷酸内磷酸化酶(ectonucleotide pyrophosphatases, ENPPs)催化了CoA到4′-磷酸泛酰巯基乙胺反应。最后作者通过维生素B5途径逐步缺陷,确定了:外源CoA是ENPPs经催化生成中间产物4′-磷酸泛酰巯基乙胺,后者直接被转运进入细胞,经COASY催化生成CoA。
新发现的CoA解救途径见插图红框内途径。
高书良 摘译自:doi: 10.1038/nchembio.1906
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