Оглавление
- 1 Комплекс пируватдегидрогеназы
- 1.1 Комплекс пируватдегидрогеназы (PDC)
- 1.2 Структура и функции ферментов
- 1.3 Механизм реакции
- 1.4 Различия в структуре и составе
- 1.5 Регулирование
- 1.6 Локализация декарбоксилирования
- 1.7 Транспорт пирувата через митохондрии
- 1.8 Эволюционная история пируватдегидрогеназы
- 1.9 Клиническая значимость дефицита пируватдегидрогеназы
- 1.10 Полный текст статьи:
- 2 Комплекс пируватдегидрогеназы
Комплекс пируватдегидрогеназы
-
Комплекс пируватдегидрогеназы (PDC)
- Превращает пируват в ацетил-КоА
- Связывает гликолиз с циклом лимонной кислоты
- Состоит из трех ферментов: E1, E2, E3
-
Структура и функции ферментов
- E1: гомодимер или гетеротетрамер, содержит ион магния и кофактор TPP
- E2: состоит из трех доменов, катализирует перенос ацетильных групп
- E3: гомодимер, содержит кофактор FAD, окисляет дигидролипоат
-
Механизм реакции
- E1: декарбоксилирование пирувата, образование ацил-анионного эквивалента
- E2: трансацилирование ацетила, образование ацетил-КоА
- E3: окисление дигидролипоата, образование NADH и H+
-
Различия в структуре и составе
- У всех организмов PDC состоит из множества копий E1, E2, E3
- У эукариот E3BP связывает E3 с E2
- У грамотрицательных бактерий E1 и E3 конкурируют за связывание с E2
- У грамположительных бактерий и эукариот E1 связывается с E2, E3 с E3BP
-
Регулирование
- PDC ингибируется при увеличении АТФ/АДФ, НАДН/НАД+ и ацетил-КоА/КоА-а
- У эукариот PDC регулируется PDK и PDP
- PDK фосфорилирует E1, PDP дефосфорилирует E1
- Продукты реакции действуют как аллостерические ингибиторы
-
Локализация декарбоксилирования
- В эукариотических клетках декарбоксилирование происходит в митохондриальном матриксе
- Транспортировка пирувата в митохондрии осуществляется пируват-транслоказой
-
Транспорт пирувата через митохондрии
- Пируват легко проходит через внешнюю мембрану митохондрий через анионные каналы.
- Транспорт через внутреннюю мембрану осуществляется MPC1 и MPC2.
- В митохондриальном матриксе пируват декарбоксилируется, образуя ацетил-КоА, углекислый газ и NADH.
-
Эволюционная история пируватдегидрогеназы
- Фермент пируватдегидрогеназа в митохондриях эукариот похож на фермент Geobacillus stearothermophilus.
- Пируватдегидрогеназа имеет сходство с 2-оксокислотдегидрогеназой с разветвленной цепью (BCOADH).
- Субъединицы E2 и E3 пируватдегидрогеназы идентичны BCOADH.
- Субъединицы E1 различаются, но имеют генетическое сходство.
-
Клиническая значимость дефицита пируватдегидрогеназы
- Дефицит пируватдегидрогеназы (PDCD) вызывает лактоацидоз.
- Мутации в генах PDHA1, PDHB, DLAT, PDHX и PDP1 приводят к дефициту пируватдегидрогеназы.
- Мутации снижают активность комплекса и препятствуют окислительному фосфорилированию.