1. Hexoquinasa: Enzima transferidora de grupos fosforilados.

2. Fosfoglucosa isomerasa: Enzima isomerasa.

3. Fosfofructoquinasa-1: Enzima transferidora de grupos fosforilados.

4. Aldolasa: Enzima liasa (rompe enlaces por mecanismos diferentes a la hidrólisis o oxidación).

5. Triosafosfato isomerasa: Enzima isomerasa.

6. Gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa: Enzima oxidorreductasa.

7. Fosfoglicerato quinasa: Enzima transferidora de grupos fosforilados.

8. Fosfoglicerato mutasa: Enzima mutasa (cataliza el reordenamiento intramolecular).

9. Enolasa: Enzima liasa.

10. Piruvato quinasa: Enzima transferidora de grupos fosforilados.

ATP: Se menciona como la coenzima energética que es consumida en los pasos 1 y 3 para fosforilar la glucosa y la fructosa-6-fosfato respectivamente.

NAD+: Se menciona como la coenzima oxidorreductasa que participa en el paso 5, donde es reducida a NADH durante la oxidación del gliceraldehído-3-fosfato.

” menciona las principales etapas (o pasos) de la síntesis de colesterol, en la cual se describen  las siguientes  reacciones específicas: 

Paso 1: Condensación de dos acetil CoA catalizada por la enzima acetoacetil CoA sintasa.

Paso 2: Condensación de una tercera acetil CoA con acetoacetil CoA para formar HMG CoA, catalizada por la enzima HMG CoA sintasa.

Paso 3: Reducción de HMG CoA a mevalonato, catalizada por la enzima HMG CoA reductasa.

Paso 4: Fosforilaciones sucesivas del mevalonato y una descarboxilación para formar isopentenil pirofosfato, requiriendo varias enzimas y ATP.

Paso 5: Condensación de 6 unidades de isopentenil pirofosfato para formar escualeno, mediante varias reacciones catalizadas por enzimas.

Paso 6: Oxidación del escualeno a epóxido de escualeno (por epoxidasa) y ciclización a lanosterol (por ciclasa).

Paso 7: Remociones de grupos metilo, migraciones de dobles enlaces y reducción final (por NADPH) para formar colesterol.

• Epoxidasa (oxida el escualeno a epóxido de escualeno)

• Enzima reductasa (reduce el doble enlace con NADPH para formar colesterol)

Transferasas:

• Enzimas fosforilantes (fosforilan el mevalonato)

 Liasas:

• Enzima descarboxilasa (descarboxila el fosfomevalonato)

• HMG CoA sintasa (condensa acetil CoA con acetoacetil CoA, similar a una liasa)

 Isomerasas:

• Enzimas removedoras de grupos metilo

• Enzima desaturasa (migra el doble enlace)

. Ligasas:

• Acetoacetil CoA sintasa (condensa dos acetil CoA)

• Enzimas condensantes (condensan 6 unidades de isopentenil pirofosfato)

• Ciclasa (cicliza el epóxido de escualeno a lanosterol)

La coenzima NADPH participa en dos reacciones clave:

• Donde la enzima HMG-CoA reductasa utiliza dos moléculas de NADPH para reducir la HMG-CoA a mevalonato.

• Donde una enzima reductasa utiliza NADPH para reducir el doble enlace de la cadena lateral y formar finalmente el colesterol.

1. Regulación de la transcripción génica de la enzima HMG-CoA reductasa, que es la enzima reguladora clave. Cuando hay suficiente colesterol en la célula, se suprime la transcripción del gen que codifica para esta enzima, disminuyendo la síntesis de colesterol. Por el contrario, cuando los niveles de colesterol en la dieta son bajos, se favorece la transcripción de este gen y la síntesis de colesterol aumenta. Esta regulación involucra la unión de la proteína SREBP a una secuencia específica llamada SRE en el ADN, activando la transcripción de los genes de HMG-CoA reductasa y del receptor LDL.

2. Modificación covalente de la enzima HMG-CoA reductasa a corto plazo. El AMP cíclico regula una cascada que fosforila e inactiva esta enzima. La forma no fosforilada es activa. Además, la actividad de la enzima se regula por su velocidad de degradación.

Adicionalmente, ciertas hormonas e insulina aumentan la actividad de HMG-CoA reductasa, mientras que el cortisol y el glucagón la disminuyen. Las estatinas, como la lovastatina, son inhibidores competitivos de esta enzima utilizados clínicamente para reducir los niveles de colesterol en sangre.

1. Transferencia de un grupo hidroxietilo del pirofosfato de hidroxietiltiamina al piruvato, catalizada por la enzima acetohidroxiácido sintasa: Piruvato + Pirofosfato de hidroxietiltiamina → α-acetolactato + Tiamina pirofosfato

2. Reducción de α-acetolactato en presencia de NADPH.

3. Deshidratación del producto de la reacción anterior para formar α-cetoisovalerato.

Biosíntesis de valina: 4. Transaminación de α-cetoisovalerato con glutamato para formar valina.

Biosíntesis de leucina: 5. Acetilación de α-cetoisovalerato, catalizada por la enzima α-isopropilmalato sintasa, para formar α-isopropilmalato.

6. Isomerización de α-isopropilmalato.

7. Descarboxilación oxidativa del producto de la reacción anterior.

8. Transaminación dependiente de glutamato para formar leucina

las enzimas que participan en la biosíntesis de isoleucina, valina y leucina pueden clasificarse de acuerdo a las 6 clases de enzimas según su función de la siguiente manera:

1. Oxidorreductasas:

• Acetohidroxiácido isomerorreductasa (en la biosíntesis de valina y leucina)

• Isopropilmalato deshidrogenasa (en la biosíntesis de leucina)

2. Transferasas:

• Acetohidroxiácido sintasa (en la biosíntesis de isoleucina, valina y leucina)

• α-isopropilmalato sintasa (en la biosíntesis de leucina)

3. Hidrolasas:

• Treonina desaminasa (en la biosíntesis de isoleucina)

4. Liasas:

• No se observan en las rutas mostradas.

5. Isomerasas:

• α-isopropilmalato isomerasa (en la biosíntesis de leucina)

Adicionalmente, se observan las siguientes enzimas que catalizan otras reacciones:

• Dihidroxiácido deshidratasa (en la biosíntesis de valina y leucina)

• Transaminasa de aminoácidos aromáticos (en la biosíntesis de valina)

• Transaminasa de aminoácidos ramificados (en la biosíntesis de leucina)

Treonina desaminasa:

• La reacción catalizada por la enzima treonina desaminasa convierte la treonina en α-cetobutirato y amonio (NH4+NH_4^+NH4+​).

• Coenzima involucrada: No se menciona una coenzima específica en este paso particular.

Acetohidroxiácido sintasa:

• La enzima acetohidroxiácido sintasa (AHAS) cataliza la conversión de α-cetobutirato en α-aceto-α-hidroxibutirato.

• Coenzimas involucradas:

  • Pirofosfato de tiamina (TPP): Esta es una coenzima derivada de la vitamina B1 (tiamina) y es esencial para la actividad de la AHAS.

  • Pirofosfato de hidroxietiltiamina (HETPP): Este es un intermediario en la acción de TPP.

En la biosíntesis de Valina y leucina:

1. Acetohidroxiácido sintasa (AHAS)

   • Reacción: Piruvato → α-acetolactato

   • Coenzimas:

     • Pirofosfato de tiamina (TPP)

     • Pirofosfato de hidroxietiltiamina (HETPP)

2. Reductoisomerasa de acetohidroxiácido

   • Reacción: α-acetolactato → α,β-dihidroxiisovalerato

   • Coenzima:

     • NADPH

3. Dihidroxiácido deshidratasa

   • Reacción: α,β-dihidroxiisovalerato → α-cetoisovalerato

   • Coenzima: No se requiere una coenzima específica para esta reacción.

4. Transaminasa de aminoácidos aromáticos

   • Reacción: α-cetoisovalerato + glutamato → valina + α-cetoglutarato

   • Coenzima: No se requiere una coenzima específica para esta reacción.

Ruta de Biosíntesis de Leucina

1. α-isopropilmalato sintasa

   • Reacción: α-cetoisovalerato + acetil-CoA → α-isopropilmalato

   • Coenzimas:

     • CoA-SH

2. α-isopropilmalato isomerasa

   • Reacción: α-isopropilmalato → β-isopropilmalato

   • Coenzima: No se requiere una coenzima específica para esta reacción.

3. Isopropilmalato deshidrogenasa

   • Reacción: β-isopropilmalato → α-cetoisocaproato

   • Coenzima:

     • NAD+

     • NADH

4. Transaminasa de aminoácidos ramificados

   • Reacción: α-cetoisocaproato + glutamato → leucina + α-cetoglutarato

   • Coenzima: No se requiere una coenzima específica para esta reacción. (Blanco Gaintán, 2017)

Según Blanco (2017), la regulación de las rutas biosintéticas de valina y leucina ocurre por retroinhibición, donde la leucina inhibe a la enzima α-isopropilmalato sintasa, Aunque no menciona Blanco un mecanismo de regulación específico para la biosíntesis de valina,es posible que otras enzimas de la ruta biosintética de valina estén sujetas a regulación por retroinhibición u otros mecanismos de control por parte de los productos finales o intermediarios de la ruta.