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关于丙酮酸脱氢酶复合体的反应过程介绍

2022.12.15

  在复合物内进行的脱羧作用主要可分为5个步骤,丙酮酸与乙酰辅酶A的中间物在复合物理的移动过程,大致依照E1、E2的顺序,E3则没有直接与中间物接触。其中丙酮酸是在第一个步骤(E1中)加入反应,乙醘辅酶A是在第三个步骤(E2中)中生成。

  在第一个步骤中,丙酮酸上的一号碳(C-1)与相连的两个氧原子,会形成二氧化碳然后释出;C-2则会与E1中的TPP结合形成羟乙基TPP(Hydroxyethyl TPP),对丙酮酸来说是个氧化反应。这个步骤是所有步骤中最慢的一个,因此决定了整个反应的速率。

  接下来TPP会将羟乙基带入第二个步骤,TPP本身则留在E1中继续作用。羟乙基氧化之后变成乙酸基,并进入E2,与硫辛酰基上的其中一个硫原子结合,已经氧化过的硫辛酰基离胺酸与乙酸基结合,成为酰基硫辛酰基离胺酸(Acyl lipoyllysine)。

  第三个步骤在E2进行,酰基硫辛酰基离胺酸会与辅酶A进行反应,此反应会使硫辛酰基离胺酸还原,并释出乙酰辅酶A。硫辛酰基离胺酸则经过下一步骤的氧化之后回到第二步骤作反应。

  第四个步骤中,E3的辅成基FAD会使上一步骤中还原的硫辛酰基离胺酸再度氧化,以回到第二步骤;而FAD经过反应之后,会变成FADH2。

  最后FADH2与NAD+反应而氧化成FAD,回到第四步骤。NAD+则还原成NADH,并且放出一个氢离子。

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