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{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel = [[Datei:Methylmalonyl-CoA.svg|200px|Struktur von Methylmalonyl-CoA]]
| Andere Namen =
| Summenformel = C25H40N7O19P3S
| CAS = {{CASRN|1264-45-5}}
| EG-Nummer =
| ECHA-ID =
| PubChem = 123909
| ChemSpider = 110440
| Beschreibung =
| Molare Masse = 867,6 g·[[mol]]−1
| Aggregat =
| Dichte = 
| Schmelzpunkt = 
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| Löslichkeit = 
| Quelle GHS-Kz = NV
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|/}}
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| Quelle P =
}}

'''Methylmalonyl-Coenzym A''', kurz '''Methylmalonyl-CoA''', ist eine [[Organische Chemie|organische]] [[chemische Verbindung]]. Sie ist ein [[Thioester]] – aus [[Coenzym A]] und [[Methylmalonsäure]] – sowie eine [[Carbonsäure]]. In der [[Biochemie]] wird auch das [[Anion]] der Carbonsäure als ''Methylmalonyl-CoA'' bezeichnet. Der Thioester tritt als Zwischenprodukt beim Abbau von [[Fettsäuren]] mit ungerader Anzahl von [[Kohlenstoff]]-Atomen<ref name="horton">H. Robert Horton, Laurence A. Moran, K. Gray Scrimgeour, J. David Rawn, Marc D. Perry: ''Biochemie.'' 4. Auflage, Pearson Education, 2008, ISBN 978-3-8273-7312-0, S. 674–675.</ref> sowie einiger [[Aminosäuren]]<ref name="witkowski">R. Witkowski, O. Prokop, E. Ullrich: ''Lexikon der Syndrome und Fehlbildungen: Ursachen, Genetik, Risiken.'' 7. Auflage, Springer, 2003, ISBN 978-3-540-44305-6, S. 818.</ref> auf. Das beim Abbau von Methylmalonyl-CoA gebildete Produkt [[Succinyl-CoA]] entsteht im Metabolismus auch im [[Citratzyklus]]; die Reaktion mit [[Guanosindiphosphat]] (''GDP'') und freiem Phosphat wird von der [[Succinyl-CoA-Synthetase]] katalysiert und liefert das zum [[Adenosintriphosphat|ATP]] analoge energiereiche [[Guanosintriphosphat]] (''GTP'').

== Biosynthese und Stoffwechsel ==
[[Datei:Propionate pathway.svg|links|mini|Propionat-Stoffwechselweg mit L- und D-Methylmalonyl-CoA als Zwischenprodukten.]]
Methylmalonyl-CoA kann auf zwei Wegen synthetisiert werden:

* Aus [[Propionyl-CoA]]: Methylmalonyl-CoA entsteht im Körper bei der Umwandlung von Propionyl-CoA, das aus Fettsäuren mit ungerader Anzahl von C-Atomen entsteht, in Succinyl-CoA, das im Citratzyklus weiterreagiert. Die Bildungsreaktion aus Propionyl-CoA wird durch die [[Propionyl-CoA-Carboxylase]] in einer [[Biotin]]-abhängigen [[Carboxylierung]] katalysiert. Es entsteht zunächst das D-[[Enantiomer]]. Die [[Methylmalonyl-CoA-Racemase]] katalysiert die Isomerisierung von D-Methylmalonyl-CoA zu L-Methylmalonyl-CoA. Dieses Zwischenprodukt wird durch die [[L-Methylmalonyl-CoA-Mutase]] zum Succinyl-CoA umgesetzt. Die Reaktion benötigt [[Vitamin B12|Vitamin-B12]] als Kofaktor.<ref name="horton" /> Beim Abbau einiger Aminosäuren wie [[Isoleucin]], [[Valin]], [[Methionin]] und [[Threonin]] entsteht ebenfalls Propionyl-CoA, das über den identischen Abbauweg wie bei Fettsäuren über Methylmalonyl-CoA zu Succinyl-CoA umgesetzt wird.<ref name="witkowski" /> Des Weiteren kann Propionyl-CoA auch aus [[Propionsäure]] gebildet werden, welche Bakterien im Darm produzieren.<ref>{{Literatur |Autor=Matthias R Baumgartner, Friederike Hörster, Carlo Dionisi-Vici, Goknur Haliloglu, Daniela Karall, Kimberly A Chapman, Martina Huemer, Michel Hochuli, Murielle Assoun, Diana Ballhausen, Alberto Burlina, Brian Fowler, Sarah C Grünert, Stephanie Grünewald, Tomas Honzik, Begoña Merinero, Celia Pérez-Cerdá, Sabine Scholl-Bürgi, Flemming Skovby, Frits Wijburg, Anita MacDonald, Diego Martinelli, Jörn Oliver Sass, Vassili Valayannopoulos, Anupam Chakrapani |Titel=Proposed guidelines for the diagnosis and management of methylmalonic and propionic acidemia |Sammelwerk=Orphanet Journal of Rare Diseases |Band=9 |Nummer=1 |Datum=2014-12 |DOI=10.1186/s13023-014-0130-8 |PMC=4180313 |PMID=25205257 }}</ref>
* Aus Methylmalonsäure: Das mitochondriale Enzym [[ACSF3|Acyl-CoA-Synthetase-Familienmitglied 3]] (ACSF3) katalysiert die Thioesterifizierung von Methylmalonsäure mit Coenzym A (CoA), um Methylmalonyl-CoA zu bilden.<ref>{{Literatur |Autor=NIH Intramural Sequencing Center Group, Jennifer L Sloan, Jennifer J Johnston, Irini Manoli, Randy J Chandler, Caitlin Krause, Nuria Carrillo-Carrasco, Suma D Chandrasekaran, Justin R Sysol, Kevin O'Brien, Natalie S Hauser, Julie C Sapp, Heidi M Dorward, Marjan Huizing, Bruce A Barshop, Susan A Berry, Philip M James, Neena L Champaigne, Pascale de Lonlay, Vassilli Valayannopoulos, Michael D Geschwind, Dimitar K Gavrilov, William L Nyhan, Leslie G Biesecker, Charles P Venditti |Titel=Exome sequencing identifies ACSF3 as a cause of combined malonic and methylmalonic aciduria |Sammelwerk=Nature Genetics |Band=43 |Nummer=9 |Datum=2011-09 |DOI=10.1038/ng.908 |PMC=3163731 |PMID=21841779 |Seiten=883–886 }}</ref>

== Pathobiochemie ==

=== Methylmalonazidurie ===
Defekte der L-Methylmalonyl-CoA-Mutase oder ausgeprägter Vitamin-B12-Mangel können zur [[Methylmalonazidurie]] führen, die über eine Akkumulation von Methylmalonyl-CoA zu toxischen Effekten führt.<ref name=witkowski/> Methylmalonyl-CoA trägt auch als Donor für die pathologische [[posttranslationale Modifikation]] der [[Lysinmethylmalonylierung]], vermutlich in stärkerem Maße als die Methylmalonsäure selbst, zur Erkrankung bei.<ref name=":0">{{Literatur |Autor=PamelaSara E. Head, Sangho Myung, Yong Chen, Jessica L. Schneller, Cindy Wang, Nicholas Duncan, Pauline Hoffman, David Chang, Abigael Gebremariam, Marjan Gucek, Irini Manoli, Charles P. Venditti |Titel=Aberrant methylmalonylation underlies methylmalonic acidemia and is attenuated by an engineered sirtuin |Sammelwerk=Science Translational Medicine |Band=14 |Nummer=646 |Datum=2022-05-25 |DOI=10.1126/scitranslmed.abn4772 |PMC=10468269 |PMID=35613279 }}</ref> Unbehandelt kann die Erkrankung innerhalb kürzester Zeit zu schweren Schädigungen des Gehirns oder zum Tode führen.

=== Kombinierte Malon- und Methylmalonazidurie (CMAMMA) ===
Bei der [[Kombinierte Malon- und Methylmalonazidurie|kombinierten Malon- und Methylmalonazidurie]] (CMAMMA) führen Mutationen im ''ACSF3''-Gen zu einer Funktionsstörung des mitochondrialen Enzyms [[ACSF3|Acyl-CoA-Synthetase-Familienmitglied 3]] (ACSF3), wodurch die Umwandlung von Methylmalonsäure in Methylmalonyl-CoA und dessen Einspeisung in den Citratzyklus beeinträchtigt wird.<ref>{{Literatur |Autor=Caitlyn E. Bowman, Michael J. Wolfgang |Titel=Role of the malonyl-CoA synthetase ACSF3 in mitochondrial metabolism |Sammelwerk=Advances in Biological Regulation |Band=71 |Datum=2019-01 |DOI=10.1016/j.jbior.2018.09.002 |PMC=6347522 |PMID=30201289 |Seiten=34–40 }}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Marie Cosette Gabriel, Stephanie M. Rice, Jennifer L. Sloan, Matthew H. Mossayebi, Charles P. Venditti, Huda B. Al‐Kouatly |Titel=Considerations of expanded carrier screening: Lessons learned from combined malonic and methylmalonic aciduria |Sammelwerk=Molecular Genetics & Genomic Medicine |Band=9 |Nummer=4 |Datum=2021-04 |DOI=10.1002/mgg3.1621 |PMC=8123733 |PMID=33625768 }}</ref> Die Folge ist eine Akkumulation von Methylmalonsäure, verringerte Spiegel von Methylmalonyl-CoA und eine im Vergleich zu gesunden Kontrollgruppen verminderte Lysinmethylmalonylierung.<ref name=":0" />

== Einzelnachweise ==
<references/>

== Literatur ==
* G. Löffler, P. E. Petrides, P. C: Heinrich: ''Biochemie und Pathobiochemie''. 8. Auflage, Springer, Heidelberg 2006, ISBN 978-3-540-32680-9.

[[Kategorie:Adenin]]
[[Kategorie:Hydroxyoxolan]]
[[Kategorie:Alkansäureamid]]
[[Kategorie:Propansäureamid]]
[[Kategorie:Thiolester]]
[[Kategorie:Propansäure]]
[[Kategorie:Phosphorsäureester]]
[[Kategorie:Diphosphat]]
[[Kategorie:Nukleotid]]
[[Kategorie:Stoffwechselintermediat]]

Methylmalonyl-CoA - Versionsgeschichte

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