Oksaloasetaatti on sitruunahappokierron Välituote, jossa se reagoi asetyyli-CoA: n kanssa muodostaen sitraattia sitraattisyntaasin katalysoimana. Se osallistuu myös glukoneogeneesiin, ureakiertoon, glyoksylaattikiertoon, aminohapposynteesiin ja rasvahappojen synteesiin. Oksaloasetaatti on myös voimakas kompleksi II: n inhibiittori.
glukoneogeneesi
glukoneogeneesi on metaboliareitti, joka koostuu yhdentoista entsyymin katalysoiman reaktion sarjasta, jolloin glukoosi muodostuu ei-hiilihydraattisista substraateista. Tämän prosessin alku tapahtuu mitokondrion matriisissa, jossa on pyruvaattimolekyylejä. Pyruvaattimolekyyli karboksyloidaan pyruvaattikarboksylaasientsyymillä, jota aktivoi molekyyli, joka sisältää kumpaakin ATP: tä ja vettä. Reaktiossa muodostuu oksaloasetaattia. NADH pelkistää oksaloasetaatin malaatiksi. Tätä muutosta tarvitaan molekyylin kuljettamiseen ulos mitokondrioista. Sytosolissa malaatti hapetetaan uudelleen oksaloasetaatiksi NAD+: n avulla. Tämän jälkeen oksaloasetaatti jää sytosoliin, jossa loput reaktioista tapahtuvat. Oksaloasetaatti dekarboksyloidaan ja fosforyloidaan myöhemmin fosfoenolipyruvaattikarboksikinaasin vaikutuksesta ja muuttuu 2-fosfoenolipyruvaatiksi käyttäen fosfaattilähteenä guanosiinitrifosfaattia (GTP). Glukoosia saadaan jatkojalostuksen jälkeen.
Ureasykli
ureasykli on metaboliareitti, joka johtaa urean muodostumiseen kahden ammoniummolekyylin ja yhden bikarbonaattimolekyylin avulla. Tämä reitti esiintyy yleisesti maksasoluissa. Ureakiertoon liittyvät reaktiot tuottavat NADH: ta, ja NADH: ta voidaan valmistaa kahdella eri tavalla. Yksi näistä käyttää oksaloasetaattia. Sytosolissa on fumaraattimolekyylejä. Fumaraatti voidaan muuttaa malaatiksi fumaraasientsyymin vaikutuksesta. Malaatin vaikutuksesta malaattidehydrogenaasi muuttuu oksaloasetaatiksi, jolloin muodostuu NADH-molekyyli. Tämän jälkeen oksaloasetaatti kierrätetään aspartaatiksi, koska transaminaasit suosivat näitä ketohappoja yli muiden. Tämä kierrätys ylläpitää typen virtausta kennoon.
Glyoksylaattisykli
glyoksylaattisykli on sitruunahapposyklin muunnos. Se on anabolinen reitti esiintyy kasveissa ja bakteereissa käyttäen entsyymejä isositraattilyaasi ja malaattisyntaasi. Jotkin syklin välivaiheet poikkeavat hieman sitruunahappokierroista; oksaloasetaatilla on kuitenkin sama tehtävä molemmissa prosesseissa. Tämä tarkoittaa, että oksaloasetaatti toimii tässä syklissä myös ensisijaisena reaktanttina ja lopputuotteena. Itse asiassa oksaloasetaatti on glyoksylaattisyklin nettotuote, koska sen kierron silmukka sisältää kaksi asetyyli-CoA-molekyyliä.
Rasvahapposynteesi
aiemmissa vaiheissa asetyyli-CoA siirtyy mitokondrioista sytoplasmaan, jossa rasvahapposyntaasi sijaitsee. Asetyyli-CoA kuljetetaan sitraattina, jota on aiemmin muodostunut mitokondrion matriisissa asetyyli-coA: sta ja oksaloasetaatista. Tämä reaktio käynnistää yleensä sitruunahappokierron, mutta kun energiaa ei tarvita, se kulkeutuu sytoplasmaan, jossa se hajoaa sytoplasmaisiksi asetyyli-CoA: ksi ja oksaloasetaatiksi.
syklin toinen osa vaatii NADPH: ta rasvahappojen synteesiin. Osa tästä pelkistävästä tehosta syntyy, kun sytosolioksaloasetaatti palautetaan mitokondrioon niin kauan kuin sisäinen mitokondriokerros ei läpäise oksaloasetaattia. Ensin oksaloasetaatti pelkistetään malaatiksi NADH: n avulla. Tämän jälkeen malaatti dekarboksyloidaan pyruvaatiksi. Nyt tämä pyruvaatti pääsee helposti mitokondrioihin, joissa se karboksyloituu uudelleen oksaloasetaatiksi pyruvaattikarboksylaasin vaikutuksesta. Näin mitokondrioista sytoplasmaan kulkeutuva asetyyli-CoA tuottaa NADH-molekyylin. Spontaani kokonaisreaktio voidaan tiivistää seuraavasti:
HCO3 – + ATP + asetyyli-CoA → ADP + Pi + malonyyli-CoA
Aminohapposyntetisedit
kuusi välttämätöntä aminohappoa ja kolme epäolennaista syntetisoidaan oksaloasetaatista ja pyruvaatista. Aspartaattia ja alaniinia muodostuu oksaloasetaatista ja pyruvaattia vastaavasti transaminoimalla glutamaatista. Asparagiinia, metioniinia, lysiiniä ja treoniinia syntetisoidaan aspartaatilla, joten oksaloasetaatille on merkitystä, koska ilman sitä aspartaattia ei muodostuisi eikä seuraavia muita aminohappoja syntyisi.
oksalaatin biosynteesi on
Oksaloasetaatti tuottaa hydrolyysillä oksalaattia.
oksaloasetaatti + H2O ⇌ oksalaatti + asetaatti
tätä prosessia katalysoi oksaloasetaasientsyymi. Entsyymiä esiintyy kasveissa, mutta sitä ei tunneta eläinkunnassa.