アセチルコリンの前駆体としてのアセチル-L-カルニチン

[3H]アセチル-L-カルニチンからの[3H]アセチルコリンの合成は、酵素システムコリンアセチルトランスフェラーゼとカルニチンアセチルトランスフェラーゼを結合することにより、in vitroで実証されました。同様に、[3H]アセチルコリンと[3H]アセチル-L-カルニチンとd- [U-14c]グルコースをラット脳からのシナプトソーム膜調製物とインキュベートした場合、アセチルコリン標識されたアセチルコリンの両方が産生されました。アセチル部分のアセチル-L-カルニチンからアセチルコリンへの移動は、アセチル-L-カルニチンの濃度に依存しており、通常、コリンアセチルトランスフェラーゼの阻害産物として産生されるコエンザイムAの存在を必要としました。これらの結果は、ミトコンドリア膜を横切るアセチル基の移動を促進する際のミトコンドリアカルニチンアセチルトランスフェラーゼの役割のさらなる証拠を提供し、コリンアセチルトランスフェラーゼの基質であるアセチルCoAの細胞質の可用性を調節します。また、加齢に伴うコリン作動性障害の治療におけるアセチル-L-カルニチンの有用性と一致しています。

Synthesis of [3H]acetylcholine from [3H]acetyl-L-carnitine was demonstrated in vitro by coupling the enzyme systems choline acetyltransferase and carnitine acetyltransferase. Likewise, both [3H] and [14C] labeled acetylcholine were produced when [3H]acetyl-L-carnitine and D-[U-14C] glucose were incubated with synaptosomal membrane preparations from rat brain. Transfer of the acetyl moiety from acetyl-L-carnitine to acetylcholine was dependent on concentration of acetyl-L-carnitine and required the presence of coenzyme A, which is normally produced as an inhibitory product of choline acetyltransferase. These results provide further evidence for a role of mitochondrial carnitine acetyltransferase in facilitating transfer of acetyl groups across mitochondrial membranes, thus regulating the availability in the cytoplasm of acetyl-CoA, a substrate of choline acetyltransferase. They are also consistent with a possible utility of acetyl-L-carnitine in the treatment of age-related cholinergic deficits.