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肉堿乙酰轉移酶（CAT）是一種線粒體酶，其核心功能是催化乙酰基在乙酰輔酶A和肉堿之間的可逆轉移，這種轉化通過輸入乙酰基進行線粒體氧化來促進過氧化物酶體β-氧化，在生物燃料利用中發揮著至關重要的作用。它存在于線粒體基質和過氧化物酶體中，是一種關鍵的代謝途徑酶，參與脂肪酸代謝，在能量穩態和脂肪代謝中起著重要的作用。