Fermentas citrato sintazė katalizuoja pirmąjį ląstelių metabolizmo proceso, vadinamo citrinos rūgšties ciklu, žingsnį. Šis procesas vyksta daugumoje gyvūnų, augalų ir bakterijų ląstelių, gaminančių ląstelių energiją visam gyvenimui molekulės, vadinamos ATP, pavidalu. Pirmajame šios grandininės reakcijos etape naudojami cukraus apykaitos produktai, kad būtų gaminama medžiaga, vadinama citratu, kuri vėliau apdorojama ir gaunama energija. Kaip ir daugelis fermentų, citrato sintazė pirmiausia turi prisijungti prie konkrečios molekulės, jos substrato, prieš tapdama chemiškai aktyvi.
Citrato sintazė gaminama beveik visų tipų ląstelėse. Tai katalizatorius, kuris inicijuoja pirmąjį pagrindinės metabolinės reakcijos, žinomos kaip citrinos rūgšties ciklas arba Krebso ciklas, žingsnį, kuris vyksta visuose organizmuose, kuriems metabolizmui reikalingas deguonis. Citrinų rūgšties ciklas gamina ATP – molekulę, naudojamą pagrindiniams gyvų ląstelių procesams, tokiems kaip kvėpavimas ir dauginimasis, skatinti. Citrato sintazė yra pirmasis fermentas ilgoje Krebso ciklo katalizatorių grandinėje, o pagamintas kiekis reguliuoja greitį, kuriuo gali tęstis visas ciklas.
Kaip ir visi fermentai, citrato sintazė turi specifinę baltymų struktūrą, kuri leidžia jai katalizuoti reakcijas. Kūne jis egzistuoja dviem atskiromis būsenomis, atsižvelgiant į jo konformaciją ar formą: aktyvią ir neaktyvią atmainą. Glikolizės metu cukraus gliukozė, gaunama iš maisto, buvo metabolizuojama į įvairias chemines medžiagas, įskaitant dvi acetato molekules, kurios padeda inicijuoti Krebso ciklą. Susijungusi su oksaloacetato molekule, citrato sintazė keičia savo konformaciją ir savo paviršiuje atveria sritį, prie kurios jungiasi acetil-CoA.
Citrato sintazės mechanizmas reikalauja aktyvavimo, kuris įvyksta, kai jis prisijungia prie junginio, vadinamo jo substratu, šiuo atveju oksaloacetatu, procese, vadinamame indukuotu derinimu. Neaktyvi citrato sintazės konformacija yra žinoma kaip atvira forma. Kaip ir kiti baltymai, šis fermentas susideda iš daugybės aminorūgščių molekulių. Kai jis jungiasi su oksaloacetatu, forma pasikeičia, nes tam tikros aminorūgštys susijungia tarpusavyje, užsidaro ir sudaro tam tikrą apskritimą aplink substratą. Ši uždara forma yra aktyvinimo forma, kuri leidžia tęsti citrinų rūgšties ciklą.
Kai fermentas prisijungia prie acetil-CoA, jis prijungia dalį acetilo molekulių prie oksaloacetato ir tuo pačiu metu chemiškai pašalina CoA sekciją. Tada perkelta dalis, acetato molekulė su dviem anglimis, sujungiama su oksaloacetatu, sintezuojant naują šešių anglies junginį, vadinamą citratu. Ši reakcija leidžia anglies atomams junginiuose judėti toliau žemyn citrinos rūgšties cikle lengvai transportuojamoje molekulėje, kur jie dalyvaus daugybėje metabolinių transformacijų, kurių metu ląstelė generuoja daugiau ATP.