¿Qué es la sintasa de citrato?

La enzima citrato sintasa cataliza el primer paso en un proceso metabólico celular llamado ciclo del ácido cítrico. Este proceso ocurre en la mayoría de las células animales, vegetales y bacterianas, produciendo energía celular para la vida, en forma de una molécula llamada ATP. El primer paso de esta reacción en cadena utiliza los productos del metabolismo del azúcar para producir una sustancia llamada citrato, que luego se procesa para producir energía. Al igual que muchas enzimas, la citrato sintasa primero debe unirse a una molécula específica, su sustrato, antes de volverse químicamente activa.

La citrato sintasa se produce en casi todos los tipos de células. Es el catalizador que inicia el primer paso de la reacción metabólica básica conocida como ciclo del ácido cítrico o ciclo de Krebs, que ocurre en todos los organismos que requieren oxígeno para el metabolismo. El ciclo del ácido cítrico produce ATP, una molécula utilizada para alimentar los procesos básicos de las células vivas, como la respiración y la reproducción. La citrato sintasa es la primera enzima en la larga cadena de catalizadores para el ciclo de Krebs, y la cantidad producida regula la velocidad a la que puede continuar todo el ciclo.

Como todas las enzimas, la citrato sintasa tiene una estructura proteica específica que le permite catalizar reacciones. Existe en el cuerpo en dos estados separados según su conformación o forma: una variedad activa e inactiva. Durante la glucólisis, el azúcar glucosa, derivada de los alimentos, se ha metabolizado en varios químicos, incluidas dos moléculas de acetato que ayudan a iniciar el ciclo de Krebs. Cuando está unida por una molécula de oxaloacetato, la citrato sintasa cambia su conformación y abre una región en su superficie a la que se une el acetil-CoA.

El mecanismo de la citrato sintasa requiere activación, que ocurre cuando se une a un compuesto llamado sustrato, en este caso oxaloacetato, en un proceso llamado ajuste inducido. La conformación inactiva de la citrato sintasa se conoce como su forma abierta. Al igual que otras proteínas, esta enzima está compuesta de muchas moléculas de aminoácidos. Cuando se une al oxaloacetato, la forma cambia a medida que ciertos aminoácidos están unidos, cerrándose y formando una especie de círculo alrededor del sustrato. Esta forma cerrada es la forma de activación que permite que continúe el ciclo del ácido cítrico.

Una vez que la enzima se ha unido al acetil-CoA, une una porción de las moléculas de acetilo al oxaloacetato, mientras que al mismo tiempo elimina químicamente la sección de CoA. La parte transferida, una molécula de acetato con dos carbonos, se une al oxaloacetato, sintetizando un nuevo compuesto de seis carbonos llamado citrato. Esta reacción permite que los átomos de carbono en los compuestos se muevan más abajo en el ciclo del ácido cítrico en una molécula fácilmente transportable, donde tomarán parte en una serie de transformaciones metabólicas por las cuales la célula genera más ATP.