Piruvato deshidrogenasa
La piruvato deshidrogenasa es una enzima que cataliza la reacción del piruvato y una lipoamida para dar dihidrolipoamida acetilada y dióxido de carbono . La conversión requiere la coenzima tiamina pirofosfato .
La piruvato deshidrogenasa generalmente se encuentra como un componente, denominado E1, del complejo piruvato deshidrogenasa (PDC). PDC consta de otras enzimas, denominadas E2 y E3. Colectivamente, E1-E3 transforman piruvato , NAD + , coenzima A en acetil-CoA , CO2 y NADH . La conversión es crucial porque la acetil-CoA puede usarse en el ciclo del ácido cítrico para llevar a cabo la respiración celular . [2] Para distinguir entre esta enzima y la PDC, se la denomina sistemáticamente piruvato deshidrogenasa (transmisora de acetilo) .
El pirofosfato de tiamina (TPP) se convierte en una ilida por desprotonación. El iluro ataca al grupo cetona del piruvato. El aducto resultante se descarboxila . El 1,3-dipolo resultante acetila reductivamente la lipoamida-E2. [2]
En términos de detalles, los datos bioquímicos y estructurales para E1 revelaron un mecanismo de activación de la coenzima TPP al formar el enlace de hidrógeno conservado con el residuo de glutamato (Glu59 en E1 humano) y al imponer una conformación en V que trae el átomo N4' de la aminopirimidina al enlace de hidrógeno intramolecular con el átomo de tiazolio C2. Esta combinación única de contactos y conformaciones de TPP conduce eventualmente a la formación del carbanión C2 reactivo. Después de que el cofactor TPP descarboxila el piruvato, la porción de acetilo se convierte en un derivado de hidroxietilo unido covalentemente al TPP. [1]
E1 es una proteína multimérica. Los E1 de mamíferos, incluido el E1 humano, son tetraméricos y están compuestos por dos subunidades α y dos β. [1] Algunas E1 bacterianas, incluida la E1 de Escherichia coli , están compuestas por dos subunidades similares, cada una de las cuales es tan grande como la suma de las masas moleculares de las subunidades α y β. [3]
E1 tiene dos sitios catalíticos, cada uno de los cuales proporciona pirofosfato de tiamina ( TPP ) e iones de magnesio como cofactores. La subunidad α se une al ion magnesio y al fragmento de pirofosfato, mientras que la subunidad β se une al fragmento de pirimidina de TPP , formando un sitio catalítico en la interfaz de las subunidades. [1]
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