Che cosa è la piruvato deidrogenasi ?

La produzione di energia è una funzione cellulare critica . Il glucosio viene acquistata dal sangue dalle cellule e convertito in piruvato , che reti A cella 2 molecole di ATP per ogni molecola di glucosio metabolizzato . Se questo era il fine della storia , avremmo bisogno di una quantità eccessiva di glucosio ogni giorno solo per rimanere in vita . Invece , piruvato è ulteriormente metabolizzato ad acetil - CoA dal piruvato deidrogenasi . Acetil - CoA entra nel ciclo dell'acido citrico , dove viene utilizzato per produrre più energia . Ciclo dell'acido citrico

Il ciclo dell'acido citrico , noto anche come ciclo di Krebs e il ciclo degli acidi tricarbossilici , comprende otto enzimi che servono a metabolizzare piruvato , che a sua volta è il prodotto finale della glicolisi , la ripartizione metabolica del glucosio . Citrato sintetasi , il primo enzima del ciclo , non può utilizzare fino piruvato viene convertito in acetil - CoA dal piruvato deidrogenasi . I risultati del ciclo dell'acido citrico per la produzione di più di 30 molecole di ATP ad alta energia e diverse molecole NADH -protone donazione .
Caratteristiche

piruvato deidrogenasi è in realtà un complesso composto da diverse subunità di tre diversi enzimi : piruvato deidrogenasi , dihydrolipoyl transacetilasi e dihydrolipoyl deidrogenasi . Questi enzimi sono legati non covalentemente al complesso e lavorano all'unisono per produrre acetil - CoA per citrato sintasi . Il complesso, che si trova nei mitocondri , contiene anche diversi cofattori indispensabili alla sua funzione : . Pirofosfato di tiamina , acido lipoico , coenzima A , flavina adenina dinucleotide ( FAD ) e nicotinamide adenina dinucleotide ( NAD )


dimensione

piruvato deidrogenasi complessi di E. coli sono circa 4600 kilodalton di dimensioni e circa 300 nm di diametro. Alcuni complessi eucariotiche sono 10000 kilodalton dimensioni e sono composti da più di 50 subunità enzimatiche . Questi sono i più grandi complessi multienzimatici noti .
Funzione

L'elaborazione del piruvato in acetil - CoA si realizza attraverso l'assistenza dei cofattori presenti nel complesso . Associa tiamina pirofosfato con piruvato deidrogenasi e assiste nella decarbossilazione del piruvato . Acido lipoico è legato ad un residuo di lisina su dihydrolipoyl transacetilasi ; questo gruppo prostetico accetta il gruppo acetile passava dal piruvato deidrogenasi . Coenzima A è il substrato per dihydrolipoyl transacetilasi , e accetta il gruppo acetile da acido lipoico . FAD e NAD devono accettare i protoni che sono i sottoprodotti del complesso . Un totale di cinque reazioni si verificano tra i tre enzimi e le cinque cofattori .
Controllo

Il complesso piruvato deidrogenasi è controllata in due modi . Primo , NADH ( un prodotto del ciclo dell'acido citrico ) e acetil - CoA ( il prodotto della piruvato deidrogenasi ) competono per i siti di legame del coenzima A e NAD nel complesso . Così , alti livelli di questi due prodotti inibiscono piruvato deidrogenasi in modo che l'acetil - CoA non viene prodotto inutilmente . Il secondo metodo di controllo è di fosforilazione , che si verifica solo in cellule eucariotiche . NADH e acetil - CoA indirettamente attivano piruvato deidrogenasi chinasi , l'agente di fosforilazione che disattiva il primo enzima del complesso . Sia insulina e ioni di calcio ( un segnale per il crescente bisogno di energia ) attivano piruvato deidrogenasi fosfatasi , e la perdita della fosforilazione riattiva primo enzima del complesso .