Дегідрогенази кетокислот
У проміжному метаболізмі є Мультиферментні комплекси, каталізують складну багатостадійну реакцію окисного декарбоксилювання 2-кетокислот і перенесення утворюється ацильного залишку на кофермент А. В якості акцептора електронів виступає НАД +. Крім того, в реакції беруть участь тіаміндифосфат, ліпоамід і ФАД. До дегідрогенази кетокислот відносяться:
а) піруватдегідрогеназний комплекс (ПДГ, піруват → ацетил-КоА),
б) 2-оксоглутаратдегідротеназний комплекс цитратного циклу (ОГД, 2-оксоглутарат → сукцініл-КоА) і
в) бере участь у катаболізмі розгалужених ланцюгів валина, лейцину і ізолейцину дегідрогеназну комплекс (див. с. 402).
Як приклад тут розглянуто ПДГ-комплекс.
А. піруватдегідрогенази: реакція
У піруватдегідрогеназного реакції беруть участь три різних ферменту [1-3]. Піруватдегідрогеназа (Е1) каталізує декарбоксилювання пірувату, перенесення утвореного гідроксіетільного залишку на тіаміндифосфат (TPP, 1а), а також окислення гідроксіетільной групи з утворенням ацетильную залишку. Цей залишок і отримані відновлювальні еквіваленти переносяться на ліпоамід (1б). Наступний фермент, дігідроліпоамідацетілтрансфераза (Е2) переносить ацетильную залишок з ліпоамід на кофермент А (2), при цьому ліпоамід відновлюється до дігідроліпоаміда. Останній знову окислюється до ліпоамід третім ферментом, дігідроліпоаміддегідрогеназой (Е3) з утворенням НАДН + Н + (NADH + Н +) (3). Електрони переносяться на розчинну НАД + через ФАД і каталітично активний дисульфідних місток субодиниці Е3.
П’ять різних коферментів цієї реакції різними способами асоційовані з білковими компонентами ферментів. Тіаміндифосфат нековалентно пов’язаний на Е1, ліпоамід ковалентно пов’язаний із залишком лізину Е2, а ФАД міцно асоційований у вигляді простетичної групи на Е3. НАД + (NAD +) і кофермент А взаємодіють з комплексом у вигляді розчинних коферментів.
Б. піруватдегідрогеназного комплекс Escherichia coli
Піруватдегідрогеназний комплекс (ПДГ-комплекс) бактерії Escherichia coli досить докладно досліджений. Він має молекулярну масу від 5,3 – 106 Та й діаметр більше 30 нм, т. Е. ПДГ-комплекс крупніше, ніж рибосома. Комплекс складається з 60 поліпептидів (1,2): 24 молекули Е2 (8 тримерів) утворюють ядро комплексу кубічної форми. Кожна з 6 граней цього куба зайнята димерами (можливо, тетрамерами) компонентів Е3, в той час як на 12 ребрах куба лежать димери молекул Е1. Інші дегідрогенази кетокислот побудовані аналогічно, але можуть відрізнятися числом субодиниць і молекулярною масою.
Просторова організація складових частин комплексу дуже важлива для каталізу. Кофермент, ліпоєва кислота, дуже рухливий завдяки освіті зв’язку з лізіновая залишком ферменту Е2. “Ручка” ліпоамід довжиною приблизно 1,4 нм в процесі каталізу переміщається між E1 і Е3 (3). Ліпоамід таким способом може взаємодіяти як із зв’язаним в Е1 тіаміндифосфату, так і з розчинною коферментом А і акцептує електрони ФАД в Е3. Білковий домен ацетилтрансферази, який пов’язує ліпоєвої кислоти, дуже гнучкий. Це додатково підвищує дальність дії ліпоамідной “ручки”.
(2 votes, average: 2.50 out of 5)