Carnitin-Acyltransferasen, CAT, am Transport langkettiger aktivierter Fettsäuren in die mitochondriale Matrix beteiligte Enzyme. Die CAT I katalysiert auf der cytosolischen Seite der inneren Mitochondrienmembran den Transfer des Acylrests vom Schwefelatom des Coenzyms A auf die Hydroxylgruppe des Carnitins. Nach dem Transport des Acylcarnitins mittels einer Translokase durch die innere Mitochondrienmembran wird die Acylgruppe auf der Matrixseite unter der Katalyse der CAT II wieder auf CoA übertragen.