Complejo de la piruvato deshidrogenasa

Este complejo enzimático está formado por numerosas moléculas de 3 proteínas con diferente actividad enzimática:

enzima	coenzimas catalíticas	coenzimas estequiométricas	estructura molecular
E1, piruvato deshidrogenasa * EC 1.2.4.1	TPP, Mg2+		estructura E1
E2, dihidrolipoamida acetiltransferasa EC 2.3.1.12	lipoamida	coenzima A	estructura E2
E3, dihidrolipoamida deshidrogenasa EC 1.8.1.4	FAD	NAD	estructura E3

Las 3 enzimas actúan coordinada y secuencialmente: rotular metabolitos

Lipoamida Proviene del ácido (r) lipoico Función redox y portador del acetilo Pirofosfato de tiamina (TPP) Proviene de la vitamina B1 (tiamina). Portador de “grupos aldehídos activos”. Dinucleótido de flavina y adenina (FAD) Proviene de la vitamina B2 (riboflavina). Coenzima de oxidorreducción. pasa el puntero por encima para ver la forma reducida, FADH2 Dinucleótido de nicotinamida y adenina (NAD) Proviene de la vitamina B3 (niacina o ácido nicotínico). Coenzima de oxidorreducción. pasa el puntero por encima para ver la forma reducida, NADH Coenzima A (CoA, CoA-SH) Portador de “grupo acetilo activo” (tioéster). CoA acetil-CoA mostrar detalles

• E1 depende de pirofosfato de tiamina y cataliza 2 etapas:
  • 1) descarboxilación del piruvato, formándose un intermedio hidroxietil-tiamina-difosfato;
  • 2) acetilación reductora del grupo lipoílo, unido covalentemente (amida) a E2.
• E2 cataliza la transferencia del grupo acetilo al CoA (3).
• E3 regenera el lipoílo oxidado, transfiriendo sus electrones primero al FAD y luego al NAD (4 y 5).

Los complejos PDH eucarióticos incluyen además varias moléculas de un cuarto componente proteico, con función estructural (E3BP, proteína ligante de E3) y de dos enzimas reguladoras, la quinasa de PDH (PDK) y la fosfatasa de PDH (PDP).

Animación de las 3 reacciones sucesivas (Joyce J. Diwan)

* Nótese que el nombre del componente E1 no corresponde estrictamente a su actividad enzimática. El nombre recomendado por la comisión internacional de enzimas (EC 1.2.4.1) es “piruvato deshidrogenasa (transferente de acetilo)” y algunos de los sinónimos considerados son “piruvato descarboxilasa”, más fiel, y el más descriptivo “piruvato:lipoamida 2-oxidorreductasa (descarboxilante y acetilante del aceptor)”. Existe, de hecho, otra piruvato descarboxilasa que se conoce como tal (EC 4.1.1.1) y actúa produciendo acetaldehído y CO₂ (entre otras situaciones, en la fermentación alcohólica)