carboxybiotiinista

Carboxybiotiini on biotiinin karboksyloitunut (karboksyloitu) muoto, joka muodostuu biotiinille siirrettävän karboksyyliryhmän välityksellä biotinille kiinnittyvän kiinnitysproteiinin kautta. Tämä tila on oleellinen osa biotiinivoutoisia entsyymejä, joita kutsutaan biotiniriippuvuiksi karboksylaaseiksi. Carboxybiotiini toimii karboksyyliryhmän välittäjäaineena ja palautuu jokaisen katalysoidun reaktion jälkeen takaisin karboksyloitumattomaksi biotiiniksi, jolloin kiertoaika voi alkaa uudelleen.

Mekanismin perusta koostuu kahdesta vaiheesta. Ensin ATP:a käytetään hiilidioksidin aktivointiin muodostaen karboksyloitu välituote, jota seuraavaksi biotiini ottaa vastaan muodostaen carboxybiotiinin. Toisessa vaiheessa carboxybiotiini siirtää karboksyyliryhmän substraattiin, esimerkiksi pyruvaattiin oksaloetikkahapon syntetisoimiseksi, tai osallistuu rasvahapposynteesin esiasteiden karboksylaatioon. Tämän seurauksena biotiinin rengas palautuu epäkarboksyloituneeseen muotoon ja kiertoyhteys voi alkaa uudelleen.

Biotiinia käyttävät tärkeät carboxylaasia ovat monet, kuten pyruvaat carboxylaasi, asetyylikohdy carboxylaasi sekä propionyyli-CoA carboxylaasi. Näiden entsyymien kautta carboxybiotiini osallistuu glukoneogeneesiin, rasvojen synteesiin ja muun muassa aminohappojen sekä muiden metabolisten reaktioiden säätelyyn. Biotiinin puute heikentää näiden entsyymien toimintaa, mikä vaikuttaa laajasti aineenvaihduntaan. Carboxybiotiini on siten keskeinen koordinoiva väline biotiinitoiminnoissa useissa solukudoksissa.