Pyruvate-déshydrogénase
enzyme
From Wikipedia, the free encyclopedia
La pyruvate-déshydrogénase (ou PDH) — à ne pas confondre avec la pyruvate-décarboxylase[3] bien qu'on l'appelle parfois également ainsi — est la première des trois enzymes du complexe pyruvate déshydrogénase (PDC), constitué d'une décarboxylase, d'une acétyltransférase et d'une oxydoréductase intervenant séquentiellement pour catalyser la décarboxylation oxydative du pyruvate en acétyl-CoA, réaction qui assure notamment la liaison entre la glycolyse et le cycle de Krebs. Les autres enzymes de ce complexe sont la dihydrolipoamide S-acétyltransférase (E2) et la dihydrolipoyl-déshydrogénase (E3).
| Pyruvate-déshydrogénase | ||
| Modélisation d'un hétérotétramère de pyruvate déshydrogénase humaine avec les deux sous-unités α en violet, les deux ions Mg2+ en vert foncé, les deux TPP en orange-vert-rouge-bleu, les deux sous-unités β en bleu, et les deux ions K+ en magenta (PDB 1NI4[1]). | ||
| Caractéristiques générales | ||
|---|---|---|
| Nom approuvé | Pyruvate déshydrogénase (lipoamide) | |
| Symbole | PDH | |
| N° EC | 1.2.4.1 | |
| Gène PDHA1 – Sous-unité α1 | ||
| Homo sapiens | ||
| Locus | Xp22.12 | |
| Masse moléculaire | 43 296 Da[2] | |
| Nombre de résidus | 390 acides aminés[2] | |
| Liens accessibles depuis GeneCards et HUGO. | ||
| Gène PDHA2 – Sous-unité α2 | ||
| Homo sapiens | ||
| Locus | 4q22.3 | |
| Masse moléculaire | 42 933 Da[2] | |
| Nombre de résidus | 388 acides aminés[2] | |
| Liens accessibles depuis GeneCards et HUGO. | ||
| Gène PDHB – Sous-unité β | ||
| Homo sapiens | ||
| Locus | 3p14.3 | |
| Masse moléculaire | 39 233 Da[2] | |
| Nombre de résidus | 359 acides aminés[2] | |
| Liens accessibles depuis GeneCards et HUGO. | ||
La PDH est inhibée par la PDHK (ou pyruvate-déshydrogénase-kinase).
Le complexe pyruvate-déshydrogénase
La réaction globale catalysée par le PDC est la suivante :
Le mécanisme de cette réaction est assez complexe, et peut être résumé par le schéma simplifié ci-dessous :
Mécanisme réactionnel du complexe pyruvate déshydrogénase (R = H sur ce schéma) :
- la pyruvate-déshydrogénase (E1) catalyse les étapes A et B avec le pyrophosphate de thiamine (TPP),
- la dihydrolipoamide-S-acétyltransférase (E2) catalyse l'étape C avec le lipoamide et la coenzyme A (CoA-SH),
- la dihydrolipoyl-déshydrogénase (E3) catalyse les étapes D et E avec la FAD et la NAD+.
La pyruvate déshydrogénase
| N° EC | EC |
|---|---|
| N° CAS | |
| Cofacteur(s) | TPP |
| IUBMB | Entrée IUBMB |
|---|---|
| IntEnz | Vue IntEnz |
| BRENDA | Entrée BRENDA |
| KEGG | Entrée KEGG |
| MetaCyc | Voie métabolique |
| PRIAM | Profil |
| PDB | RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum |
| GO | AmiGO / EGO |
La pyruvate déshydrogénase proprement dite (E1) catalyse deux réactions successives : la décarboxylation du pyruvate avec le pyrophosphate de thiamine (TPP) comme cofacteur, et l'acétylation du lipoamide, ce dernier étant lié à la dihydrolipoamide S-acétyltransférase (E2).
 |
 | |
| Thiamine-pyrophosphate (TPP) | Lipoamide |
Le mécanisme de cette réaction peut être schématisé comme suit :
La forme de résonance ylure de la pyrophosphate de thiamine (TPP) commence par attaquer la cétone électrophile du pyruvate. L'intermédiaire β-alcoolate se décarboxyle par la suite en un énol déprotoné sur l'atome de carbone pour former un dipôle 1-3 stabilisé avec un atome d'azote chargé positivement dans l'hétérocycle de la thiamine. Ce dipôle 1,3 est acétylé par le lipoamide lié à un résidu de lysine de la dihydrolipoamide S-acétyltransférase (E2).
La TPP est activée sur la pyruvate déshydrogénase par liaison covalente à un résidu glutamate (Glu-59 chez l'humain) en imposant une conformation en V dans laquelle l'atome N4' du cycle aminopyrimidine — le même cycle que celui de la cytosine — établit un pont hydrogène intramoléculaire avec l'atome C2 du groupe thiazole.
