La colinacetiltransferasa, colinoacetilasa o acetiltransferasa de colina, abreviado normalmente como ChAT, es una enzima que se sintetiza en el cuerpo de las neuronas. Después, la ChAT se transfiere a la terminal nerviosa a través del flujo de axoplasma o neuroplasma (materia que rodea a las fibrillas del cilindroeje de la neurona).
El papel del acetiltransferasa de colina es unir la acetil-CoA (la acetil coenzima A) a la colina para formar un neurotransmisor llamado acetilcolina (ACh o ACo) que media en la actividad sináptica del sistema nervioso central y periférico.
La alteración de las neuronas colinérgicas puede relacionarse, en algunos casos, con la enfermedad de Alzheimer. Pero esta relación está en discusión en la actualidad, la comunidad científica no se ha puesto todavía de acuerdo sobre la relación temporal entre el estadio de la enfermedad y la disfunción colinérgica. Pudiera ser que la actividad de la colina acetiltransferasa no disminuya hasta que la demencia haya progresado de un estado leve a uno moderado, o pudiera ser que esta disfunción ocurra ya en una etapa temprana del desarrollo de la enfermedad.
Debido a esta relación entre la reducción de acetilcolina y la enfermedad de Alzheimer, se aplican inhibidores de la enzima acetilcolinesterasa, encargada de la eliminación de la acetilcolina, transformándola en colina y acetato, para el tratamiento de esta enfermedad.
La acetiltransferasa de colina es usada a menudo como un marcador inmunohistoquímico (procedimiento histopatológico para mostrar la presencia de antígenos en distintas células y/o tejidos) de las neuronas motoras, también llamadas neuronas eferentes.