Oxaloacetaat is een tussenproduct van de citroenzuurcyclus, waar het reageert met acetyl-CoA tot citraat, gekatalyseerd door citraatsynthase. Het is ook betrokken bij gluconeogenese, de ureumcyclus, de glyoxylaatcyclus, aminozuursynthese en vetzuursynthese. Oxaloacetaat is ook een krachtige remmer van complex II.
Gluconeogenesidedit
gluconeogenese is een metabole route die bestaat uit een reeks van elf enzym-gekatalyseerde reacties, resulterend in de vorming van glucose uit substraten van niet-koolhydraten. Het begin van dit proces vindt plaats in de mitochondriale matrix, waar pyruvaatmoleculen worden gevonden. Een pyruvate molecuul wordt carboxyleerd door een pyruvate carboxylase enzym, geactiveerd door een molecuul elk van ATP en water. Deze reactie resulteert in de vorming van oxaloacetaat. NADH vermindert oxaloacetaat tot malaat. Deze transformatie is nodig om de molecule uit de mitochondriën te transporteren. Eenmaal in cytosol, wordt malaat geoxideerd aan oxaloacetaat opnieuw gebruikend NAD+. Vervolgens blijft oxaloacetaat in het cytosol, waar de rest van de reacties zal plaatsvinden. Oxaloacetaat wordt later decarboxylated en phosphorylated door phosphoenolpyruvate carboxykinase en wordt 2 phosphoenolpyruvate gebruikend guanosinetrifosfaat (GTP) als fosfaatbron. Glucose wordt verkregen na verdere verwerking.
ureumcyclus
de ureumcyclus is een metabole route die resulteert in de vorming van ureum met behulp van twee ammoniummoleculen en één bicarbonaatmolecuul. Deze route komt vaak voor in hepatocyten. De reacties met betrekking tot de ureumcyclus produceren NADH, en NADH kan op twee verschillende manieren worden geproduceerd. Eén daarvan gebruikt oxaloacetaat. In cytosol zijn er fumarate molecules. Fumaraat kan worden omgezet in malaat door de acties van het enzym fumarase. Malaat wordt in werking gesteld door malaatdehydrogenase om oxaloacetaat te worden, die een molecuul van NADH produceren. Daarna zal oxaloacetaat worden gerecycleerd tot aspartaat, omdat transaminasen deze ketozuren verkiezen boven de andere. Deze recycling handhaaft de stroom van stikstof in de cel.
Glyoxylaatcyclus
de glyoxylaatcyclus is een variant van de citroenzuurcyclus. Het is een anabole weg die in installaties en bacteriën voorkomt die de enzymen isocitrate lyase en malate synthase gebruiken. Sommige tussenstappen van de cyclus zijn lichtjes verschillend van de citroenzuurcyclus; niettemin heeft oxaloacetaat dezelfde functie in beide processen. Dit betekent dat oxaloacetaat in deze cyclus ook als primaire reactant en eindproduct fungeert. In feite is het oxaloacetaat een nettoproduct van de glyoxylaatcyclus omdat zijn lus van de cyclus twee moleculen acetyl-CoA bevat.
Vetzuursynthesedit
in eerdere stadia wordt acetyl-CoA overgebracht van de mitochondriën naar het cytoplasma, waar vetzuursynthase zich bevindt. Acetyl-CoA wordt vervoerd als citraat, dat eerder in de mitochondrial matrix van acetyl-coA en oxaloacetate is gevormd. Deze reactie stelt gewoonlijk de citroenzuurcyclus in werking, maar wanneer er geen behoefte aan energie is wordt het vervoerd aan het cytoplasma waar het aan cytoplasmatisch acetyl-CoA en oxaloacetate wordt opgesplitst.
een ander deel van de cyclus vereist NADPH voor de synthese van vetzuren. Een deel van deze verminderende macht wordt geproduceerd wanneer cytosolic oxaloacetate aan de mitochondria wordt teruggegeven zolang de interne mitochondrial laag voor oxaloacetate niet-doorlaatbaar is. Ten eerste wordt oxaloacetaat gereduceerd tot malaat gebruikend NADH. Dan wordt het malaat gedecarboxyleerd aan pyruvate. Nu kan dit pyruvaat gemakkelijk de mitochondriën binnendringen, waar het opnieuw tot oxaloacetaat door pyruvate carboxylase wordt carboxyleerd. Op deze manier, produceert de overdracht van acetyl-CoA die van mitochondria in het cytoplasma is een molecuul van NADH. De totale reactie, die spontaan is, kan worden samengevat als:
HCO3 – + ATP + acetyl-CoA → ADP + Pi + malonyl-CoA
Aminozuursynthesedit
zes essentiële aminozuren en drie niet-essentiële aminozuren worden gesynthetiseerd uit oxaloacetaat en pyruvaat. Aspartaat en alanine worden gevormd uit oxaloacetaat en pyruvaat, respectievelijk, door transaminatie van glutamaat. Asparagine, methionine, lysine en threonine worden samengesteld door aspartaat, daarom gegeven belang aan oxaloacetaat zoals zonder het, geen aspartaat zou worden gevormd en de volgende andere aminozuren zouden noch worden geproduceerd.
oxalaatbiosynthesedit
Oxaloacetaat produceert oxalaat door hydrolyse.
oxaloacetaat + H2o Ox oxalaat + acetaat
dit proces wordt gekatalyseerd door het enzym oxaloacetase. Dit enzym wordt gezien in planten, maar is niet bekend in het dierenrijk.