Overview
케톤체(ketone bodies) 대사는 단식, 장시간 운동, 또는 저탄수화물 고지방 식단(케톤생성 식사) 등으로 인해 체내 가용 포도당이 극도로 부족해질 때 일어나는 생리적 반응이다.
케톤체 생성 (Ketogenesis): 포도당이 부족해지면 간은 지방산을 대량으로 분해하여 아세틸-CoA를 만들지만, 옥살아세트산(oxaloacetate)의 포도당신생합성의 이용으로 이들이 TCA 회로에 진입하지 못하면서, 간세포의 미토콘드리아 기질에서 아세틸-CoA들이 응축되어 세 가지 케톤체인 아세토아세테이트(acetoacetate), β-하이드록시부티레이트(β-hydroxybutyrate), 아세톤(acetone)을 형성한다.
케톤체 분해 및 이용 (Ketolysis): 생성된 수용성 케톤체는 혈액을 통해 간을 빠져나가 뇌, 심장, 골격근 등 말초 조직으로 운반되고, 말초 조직의 미토콘드리아에서 케톤체는 티오포레이스(thiophorase) 등의 효소 작용을 통해 다시 아세틸-CoA로 역전환되며, TCA 회로와 산화적 인산화를 거쳐 세포의 핵심 대체 에너지원으로 사용된다.
Key Step
· Acetoacetyl-CoA + Acetyl-CoA + H2O
HMG-CoA synthase
HMG-CoA + CoA-SH
· HMG-CoA
HMG-CoA lyase
Acetoacetate + Acetyl-CoA
· Acetoacetate + Succinyl-CoA
Ketoacyl-CoA transferase
Acetoacetyl-CoA + Succinate