La piruvato deshidrogenasa (o PDH ), que no debe confundirse con la piruvato descarboxilasa, aunque a veces también se llama también, es la primera de las tres enzimas del complejo piruvato deshidrogenasa (PDC) que consta de una descarboxilasa , una acetiltransferasa y una oxidorreductasa que intervienen secuencialmente para catalizar la descarboxilación oxidativa del piruvato a acetil-CoA , reacción que asegura en particular el enlace entre la glucólisis y el ciclo de Krebs . Las otras enzimas de este complejo son la dihidrolipoamida S- acetiltransferasa (E2) y la dihidrolipoil deshidrogenasa (E3) .
La PDH es inhibida por PDHK (o piruvato deshidrogenasa quinasa ).
La reacción general catalizada por PDC es la siguiente:
+ CoA-SH + NAD + → NADH + H + + CO 2 + | ||
Piruvato | Acetil-CoA |
El mecanismo de esta reacción es bastante complejo y se puede resumir en el diagrama simplificado a continuación:
EC No. | EC |
---|---|
número CAS | |
Cofactor (es) | TPP |
IUBMB | Entrada IUBMB |
---|---|
IntEnz | Vista IntEnz |
BRENDA | Entrada BRENDA |
KEGG | Entrada KEGG |
MetaCyc | Camino metabólico |
PRIAM | Perfil |
PDB | Estructuras |
IR | AmiGO / EGO |
La piruvato deshidrogenasa (E1) real cataliza dos reacciones sucesivas: la descarboxilación del piruvato con pirofosfato de tiamina (TPP) como cofactor , y la acetilación de la lipoamida , esta última unida a la dihidrolipoamida S- acetiltransferasa (E2).
Pirofosfato de tiamina (TPP) | Lipoamida |
El mecanismo de esta reacción se puede esquematizar de la siguiente manera:
La forma del iluro de resonancia del pirofosfato de tiamina (TPP) comienza atacando la cetona electrófila del piruvato . El intermedio de β-alcoholato se descarboxila posteriormente en un enol desprotonado en el átomo de carbono para formar un 1,3-dipolo estabilizado con un átomo de nitrógeno cargado positivamente en el heterociclo de tiamina . Este dipolo está 1,3 acetilado por la lipoamida unida a un residuo lisina de la dihidrolipoamida S-acetiltransferasa (E2).
El TPP se activa en la piruvato deshidrogenasa por enlace covalente a un residuo de glutamato ( Glu-59 en humanos) imponiendo una conformación en V en la que el átomo N4 'del anillo de aminopirimidina, el mismo ciclo que el de la citosina , establece un puente de hidrógeno intramolecular con el átomo de C2 del grupo tiazol .