アセチルCoA（アセチルコエンザイムA, Acetyl-Coenzyme A）

アセチルCoA（アセチルコエンザイムA、Acetyl-Coenzyme A）は、生体内でエネルギー代謝や物質合成において中心的な役割を果たす化合物である。アセチル基（CH₃CO）と補酵素A（CoA）が結合した分子で、糖質、脂質、タンパク質などさまざまな代謝経路に関与する。

1. 構造と特徴

• 化学式: C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S
• 構造: アセチル基（CH₃CO）がチオエステル結合で補酵素A（CoA）と結合した形態。
• 高エネルギー分子: チオエステル結合はエネルギーが高く、反応において自由エネルギーを供給する。

2. 生成と代謝

2.1 生成経路

アセチルCoAは、以下の代謝経路で生成されます：

• 解糖系: グルコースがピルビン酸に分解され、その後ピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体の働きでアセチルCoAに変換される。
  ピルビン酸 + CoA + NAD⁺ → アセチルCoA + CO₂ + NADH
• β酸化: 脂肪酸が分解され、炭素2個単位のアセチルCoAが生成される。
• アミノ酸代謝: 一部のアミノ酸がアセチルCoAに変換される。

2.2 代謝での役割

アセチルCoAは以下の経路で利用されます：

• クエン酸回路（TCA回路）:
  アセチルCoAはオキサロ酢酸と結合してクエン酸を生成し、エネルギー産生に重要な役割を果たす。
  アセチルCoA＋オキサロ酢酸→クエン酸
• 脂肪酸合成:
  アセチルCoAはマロニルCoAを経て脂肪酸の合成に利用される。
• ケトン体生成:
  アセチルCoAが肝臓でケトン体に変換され、エネルギー供給源として使用される（飢餓時や糖尿病など）。
• ステロイドやコレステロール合成:
  アセチルCoAはメバロン酸経路を通じてコレステロールやステロイドホルモンの材料となる。

3. 生理的役割

アセチルCoAはエネルギー代謝だけでなく、物質の合成や分解においても中心的な役割を果たす。

1. エネルギー産生:
   アセチルCoAがクエン酸回路で分解されることでATPが生成される。
2. 脂質合成:
   過剰なアセチルCoAは脂肪酸やトリグリセリドの合成に利用される。
3. グルコースの貯蔵:
   グルコースが余剰となると、アセチルCoAを介して脂肪として貯蔵される。
4. エピジェネティクス:
   アセチルCoAはヒストンアセチル化の基質となり、遺伝子発現の調節に寄与する。