Coenzyme A

Modèle:Redirect Modèle:Infobox Chimie La coenzyme A (CoA) est une coenzyme de transfert de groupements acyle intervenant dans de très nombreuses voies du métabolisme (cycle de Krebs, bêta-oxydation).

Elle a été isolée la première fois en 1951 par le biochimiste allemand Feodor Lynen (qui reçut en 1964 le prix Nobel) sous la forme d'acétyl-coenzyme A (« acide acétique activé ») à partir de cellules de levure.

Structure

La coenzyme A est composée de différents éléments : un nucléotide, l'adénosine diphosphate (ADP), une vitamine, la vitamine B₅ (acide pantothénique) et un acide aminé, la cystéine, légèrement modifiés et liés entre eux.

Fichier:Coenzym A beschriftet.svg

Constituants de la coenzyme A

Dans le détail, la coenzyme A est composée :

1. de l'adénosine 3'phosphate
2. du pyrophosphate
3. de l'acide pantoïque (3 + 4 = acide panthoténique)
4. de la β-alanine
5. de la cystéamine (2-aminoéthanethiol)

Sa partie réactive est la fonction thiol (-SH) de la thioéthanolamine et elle est très souvent symbolisée par HS-CoA (ou CoA-SH).

Biosynthèse

La coenzyme A est synthétisée en 5 étapes, à partir du pantothénate, base conjuguée de l'acide pantothénique (vitamine B5).

1. Le pantothénate est phosphorylé en 4'-phosphopantothénate par la pantothénate kinase (PanK; CoaA; CoaX).
2. Une molécule de cystéine est ajoutée au 4'-phosphopantothénate par la phosphopantothénoylcystéine synthétase (CoaB) pour former la 4'-phospho-N-pantothénoylcystéine (PPC)
3. La PPC est décarboxylée en 4'-phosphopantéthéine par action de la phosphopantothénoylcystéine décarboxylase (PPC-DC, CoaC)
4. La 4'-phosphopantéthéine est adénylylatée (ajout d'adénosine monophosphate) pour former le déphospho-CoA par action de l'enzyme phosphopantéthéine adénylyl transférase (CoaD)
5. Le déphospho-CoA est finalement phosphorylé en coenzyme A par réaction avec l'ATP par action de la déphosphocoenzyme A kinase (CoaE).

Réactivité avec les acides carboxyliques

Grâce à la fonction thiol de la cystéamine, la coenzyme A est capable de former avec les fonctions carboxyle de certains composés (comme les acides gras par exemple) des thioesters, appelés carboxyl-CoA. Cette liaison thioester est particulièrement riche en énergie.

CoA-SH + R-COOH → CoA-S-CO-R ( + H₂O )

La coenzyme A participe ainsi directement (en tant qu'acyl-CoA) au métabolisme des graisses, et indirectement (en tant qu'acétyl-CoA) au métabolisme des glucides et des protéines.

On dit que la coenzyme A, à travers les liaisons thioesters fortement énergétiques qu'elle forme avec ses partenaires, « active » ces derniers, et leur permet ainsi de participer à des réactions auxquelles ils ne participeraient pas s'ils n'étaient pas activés par la coenzyme.

Principaux thioesters carboxyl-CoA

• acétyl-CoA
• Propionyl-CoA
• Acétoacétyl-CoA
• Coumaroyl-CoA (intervenant dans la biosynthèse des flavonoïdes et des coumarines)
• Acyles d'acides dicarboxyliques
  • Malonyl-CoA
  • Succinyl-CoA
  • HMG-CoA (intervenant dans la biosynthèse des terpénoïdes)
  • 3-méthylglutaconyl-CoA
  • Méthylmalonyl-CoA
  • Pimelyl-CoA (intervenant dans la biosynthèse de la biotine/Vitamine B₈)
• Butyryl-CoA

Sources en CoA

Abats, champignons, viande, jaune d'œuf.