L’ossaloacetato è un intermedio del ciclo dell’acido citrico, dove reagisce con acetil-CoA per formare citrato, catalizzato dalla citrato sintasi. È anche coinvolto nella gluconeogenesi, nel ciclo dell’urea, nel ciclo del gliossilato, nella sintesi degli aminoacidi e nella sintesi degli acidi grassi. L’ossaloacetato è anche un potente inibitore del complesso II.
GluconeogenesisEdit
La gluconeogenesi è una via metabolica costituita da una serie di undici reazioni catalizzate dall’enzima, con conseguente generazione di glucosio da substrati non carboidrati. L’inizio di questo processo avviene nella matrice mitocondriale, dove si trovano molecole di piruvato. Una molecola di piruvato è carbossilata da un enzima piruvato carbossilasi, attivato da una molecola di ATP e acqua. Questa reazione provoca la formazione di ossaloacetato. NADH riduce l’ossaloacetato a malato. Questa trasformazione è necessaria per trasportare la molecola fuori dai mitocondri. Una volta nel citosol, malato viene ossidato a ossaloacetato di nuovo utilizzando NAD+. Quindi l’ossaloacetato rimane nel citosol, dove avverrà il resto delle reazioni. L’ossaloacetato viene successivamente decarbossilato e fosforilato dalla fosfoenolpiruvato carbossichinasi e diventa 2-fosfoenolpiruvato utilizzando guanosina trifosfato (GTP) come fonte di fosfato. Il glucosio viene ottenuto dopo un’ulteriore lavorazione a valle.
Ciclo dell’ureedit
Il ciclo dell’urea è una via metabolica che si traduce nella formazione di urea utilizzando due molecole di ammonio e una molecola di bicarbonato. Questa via si verifica comunemente negli epatociti. Le reazioni relative al ciclo dell’urea producono NADH e NADH può essere prodotto in due modi diversi. Uno di questi usi ossaloacetato. Nel citosol ci sono molecole di fumarato. Il fumarato può essere trasformato in malato dalle azioni dell’enzima fumarasi. Malato è agito da malato deidrogenasi per diventare ossaloacetato, producendo una molecola di NADH. Successivamente, l’ossaloacetato verrà riciclato in aspartato, poiché le transaminasi preferiscono questi chetoacidi rispetto agli altri. Questo riciclaggio mantiene il flusso di azoto nella cellula.
Ciclo di gliossilato
Il ciclo di gliossilato è una variante del ciclo dell’acido citrico. È una via anabolica che si verifica nelle piante e nei batteri che utilizzano gli enzimi isocitrato liasi e malato sintasi. Alcune fasi intermedie del ciclo sono leggermente diverse dal ciclo dell’acido citrico; tuttavia l’ossaloacetato ha la stessa funzione in entrambi i processi. Ciò significa che l’ossaloacetato in questo ciclo agisce anche come reagente primario e prodotto finale. Infatti l’ossaloacetato è un prodotto netto del ciclo gliossilato perché il suo ciclo del ciclo incorpora due molecole di acetil-CoA.
Sintesi di acidi grassimodifica
Nelle fasi precedenti l’acetil-CoA viene trasferito dai mitocondri al citoplasma dove risiede l’acido grasso sintasi. L’acetil-CoA viene trasportato come citrato, che è stato precedentemente formato nella matrice mitocondriale da acetil-coA e ossaloacetato. Questa reazione di solito avvia il ciclo dell’acido citrico, ma quando non c’è bisogno di energia viene trasportato nel citoplasma dove viene scomposto in acetil-CoA citoplasmatico e ossaloacetato.
Un’altra parte del ciclo richiede NADPH per la sintesi degli acidi grassi. Parte di questo potere riducente viene generato quando l’ossaloacetato citosolico viene restituito ai mitocondri finché lo strato mitocondriale interno non è permeabile per l’ossaloacetato. In primo luogo l’ossaloacetato è ridotto a malato usando NADH. Quindi il malato viene decarbossilato a piruvato. Ora questo piruvato può facilmente entrare nei mitocondri, dove viene nuovamente carbossilato all’ossaloacetato dalla piruvato carbossilasi. In questo modo, il trasferimento di acetil-CoA che è dai mitocondri nel citoplasma produce una molecola di NADH. La reazione generale, che è spontanea, può essere riassunta come:
HCO3– + ATP + acetil-CoA → ADP + Pi + malonil-CoA
Amino acid synthesisEdit
Sei aminoacidi essenziali e tre non essenziali sono sintetizzati da ossaloacetato e piruvato. Aspartato e alanina sono formati da ossaloacetato e piruvato, rispettivamente, per transaminazione dal glutammato. Asparagina, metionina, lisina e treonina sono sintetizzati dall’aspartato, quindi data importanza all’ossaloacetato poiché senza di esso non si formerebbe aspartato e i seguenti altri amminoacidi non sarebbero prodotti.
Biosintesi di ossalatomodifica
L’ossaloacetato produce ossalato per idrolisi.
ossaloacetato + H2O ox ossalato + acetato
Questo processo è catalizzato dall’enzima ossaloacetasi. Questo enzima è visto nelle piante, ma non è noto nel regno animale.