פירובט דהידרוגנאז
פירובט דהידרוגנאז (E1) הוא האנזים הראשון בקומפלקס של שלושה אנזימים, שתפקידו להפוך פירובט לאצטיל-קואנזים A. הריאקציה המזורזת על ידי אנזים זה היא דהקרבוקסילציה של פירובט. מכיוון שאצטיל-קואנזים A נכנס לתוך מעגל קרבס (לצורך הפקת אנרגיה בתהליכי חמצון), אנזים זה מקשר, למעשה, בין תהליך הגליקוליזה לבין מעגל קרבס.
קומפלקס פירובט דהידרוגנאז עריכה
האנזים פירובט דהידרוגנאז הוא האנזים הראשון בקומפלקס חלבוני, הקרוי קומפלקס פירובט דהידרוגנז (או בקיצור PDC). קומפלקס זה בנוי מ-60 תתי יחידות, המרכיבות שלושה אנזימים, המזרזים את יצירת אצטיל-קואנזים A מפירובט ומקואנזים A, תוך חיזור מולקולת +NAD אחת.
- פירובט דהידרוגנאז - נקרא גם E1 - מבצע דהקרבוקסילציה של פירובט. לריאקציה זו דרוש הקופקטור תיאמין-פירופוספט (TPP).
- דיהידרוליפויל דהידרוגנאז - נקרא גם E3 - מזרז ריאקצית חמצון חיזור.
- דיהידרוליפויל טרנסאצטילאז - נקרא גם E2 - העברת קבוצת אצטיל לקופקטור קואנזים A (CoA) לקבלת אצטיל-קואנזים A.
סכום שלוש הריאקציות הוא:
Pyruvate + NAD+ CoA = Acetyl-CoA + H+ + NADH
בתאים אאוקריוטים, הדה-קרבוקסילציה של פירובאט מתרחשת במיטוכונדריה, אחרי כניסתו של הסובסטרט, פירובאט, מהציטוזול ומתקבלים התוצרים של הריאקציה- אצתיל קואנזים A ופחמן דו-חמצני. ראקציה בלתי הפכית זו גורמת לכך שאצתיל קואנזים A ילכד במיטוכונדריה. הפחמן הדו-חמצני מדפז אל מחוץ למיטוכונדריה ומשם אל מחוץ לתא.
בקרות עריכה
בקרת פירובט דהידרוגנאז (E1) עריכה
פעילות האנזים פירובט דהידרוגנאז (E1) מעוכבת על ידי זרחון (פוספורילציה) (על ידי האנזים פירובט דהידרוגנאז קינאז, או בקיצור PDK). בקרה זו הפיכה בזכות האנזים פירובט דהידרוגנאז פוספטאז המזרז את הידרוליזת הקשר הפוספואסתרי.
בקרות נוספות של הקומפלקס PDC עריכה
מעכבים
- NADH מעכב אלוסטרית את E3 במנגון של עיכוב בהיזון חוזר.
- אצטיל-קואנזים A, בריכוז גבוה, מעכב את E2
משפעלים
- פירובט
- ADP (המסמן רמה אנרגטית נמוכה בתא).
בקרה הורמונלית
- ההורמון וזופרסין מעודד את פעילות הקומפלקס על ידי עלייה ברמת הקלציום הציטוסולית, שבתורה מעלה את רמת הקלציום המיטוכונדריאלי. עלייה בקלציום המיטוכונדריאלי משפעלת את הקומפלקס על ידי עידוד פעילות הפוספטאז.
- אינסולין גם מעודד הפיכת פירובט לאצטיל-קואנזים A על ידי עידוד הדהפוספורילציה של הקומפלקס.
