Meniu

Piruvatdehidrogenazės daugiafermentis kompleksas

Tai yra piruvatdehidrogenazė. Jis atlieka piruvato oksidacinio dekarboksilinimo procesą. Yra sutelktas mitochondrijų užpilde (matrikse). Piruvatdehidrogenazės fermentinį kompleksą sudaro 3 silpnais ryšiais susiję fermentai: piruvatdekarboksilazė, dihidrolipoiltransacetilazė ir dihidrolipoildehidrogenazė, ir 5 kofermentai. Be to, į komplekso sudėtį įeina reguliaciniai subvienetai: proteinkinazė ir fosfoproteinfosfatazė. Trys iš penkių kofermentų – tiamino difosfatas, lipo rūgštis ir FAD, yra fermentų prostetinės grupės. NAD ir KoA yra silpnai susiję su fermentu. Visi šie kofermentai (TDP, FAD, NAD, KoA), išskyrus lipo rūgštį, yra B grupės vitaminų dariniai. Piruvatdehidrogenazės molekulinė masė – apie 500 kDa, t. y. didesnė už ribosomas ir matoma elektroniniu mikroskopu. Visų piruvatdehidrogenazės fermentų aktyvieji centrai yra toli vienas nuo kito. Komplekso centre yra dihidrolipoiltransacetilazė, kuri sudaro jo branduolį. Prie dihidrolipoiltransacetilazės prijungtos piruvatdekarboksilazės ir dihidrolipoildehidrogenazės molekulės. Piruvatdekarboksilazės struktūroje yra su baltymine jos dalimi sujungtas TDP, o dihidrolipoildehidrogenazės – FAD. Piruvato oksidacinis dekarboksilinimas sudaro 5 stadijas:

Piruvatas prisijungia prie TDP ir dekarboksilinamas.
Hidroksietil-TDP oksidacija susijusi su acetilo pernaša prie lipo rūgšties, katalizuojama dekarboksilazės. Susidariusi acetillipo rūgštis pernešama į dihidrolipoiltransacetilazės aktyvųjį centrą, čia vyksta trečioji proceso stadija.
Acetilgrupės pernaša, susidarant acetil-KoA ir redukuotam lipoatui. Ją katalizuoja dihidrolipoiltransacetilazė.
Katalizuojant dihidrolipoildehidrogenazei, vandenilis nuo redukuoto lipoato pernešamas ant FAD.
Redukuotas FADH2 vandenilį perduoda NAD+, susidaro NADH+H+.

Piruvatdehidrogenazės kompleksas pasižymi dideliu oksidaciniu–redukciniu potencialu, kuris garantuoja šalia redukuoto kofermento N+DH+H+ didžiaenergio (makroenerginio) junginio acetil-KoA susidarymą. Visi tarpiniai piruvato oksidacinio dekarboksilinimo produktai yra stipriai sujungti su kompleksu, tai didina bendrą proceso greitį ir minimalų šalutinių produktų susidarymą. Piruvatdehidrogenazės kompleksas, kaip ir kiti baltymai, dalyvaujantys Krebso cikle, yra koduojami DNR. Visų a-ketonorūgščių oksidacinis dekarboksilinimas vyksta taip, kaip ir piruvato, dalyvaujant tiems patiems kofermentams, tačiau katalizuojant specifiniams fermentų kompleksams. Piruvatdehidrogenazė yra jautri merkaptogrupės nuodams, kurie tvirtai jungiasi su lipo rūgšties -SH grupėmis. Piruvatdehidrogenazę negrįžtamai slopina švino ir gyvsidabrio jonai ir arsenatas. a-ketonorūgščių dehidrogenazių aktyvumas priklauso nuo B grupės vitaminų. Jų trūkstant, fermentų aktyvumas mažėja.

Rašyti komentarą

Captcha