La pyruvate-déshydrogénase (ou PDH) — à ne pas confondre avec la pyruvate-décarboxylaseLa pyruvate décarboxylase () convertit le pyruvate en acétaldéhyde en vue de produire de l'éthanol par fermentation alcoolique. 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 et la .
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 :
{| align="left" |- align="center" valign="middle" | class=skin-invert-image|60px | + CoA-SH + NAD+ → NADH + H+ + + | class=skin-invert-image|90px |- align="center" valign="middle" | Pyruvate
| Acétyl-CoA
Le mécanisme de cette réaction est assez complexe, et peut être résumé par le schéma simplifié ci-dessous :
600px|gauche|vignette|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
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).
class=skin-invert-image|275px class=skin-invert-image|175px Thiamine-pyrophosphate (TPP) Lipoamide
Le mécanisme de cette réaction peut être schématisé comme suit :
centre|Mécanisme réactionnel de la pyruvate déshydrogénase.
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
La TPP est activée sur la pyruvate déshydrogénase par liaison covalente à un résidu glutamate ( 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.
Notes et références
Articles connexes
α-Cétoglutarate déshydrogénase, enzyme E1 du complexe α-cétoglutarate déshydrogénase 3-Méthyl-2-oxobutanoate déshydrogénase, enzyme E1 du complexe 3-méthyl-2-oxobutanoate déshydrogénase
Catégorie:EC 1.2.4 Catégorie:Glycolyse