丙酮酸羧化酶

丙酮酸羧化酶

丙酮酸羧化酶存在於線粒體中,催化下列不可逆反應的酶:丙酮酸+CO2+ATP+H2O→草醯乙酸+ADP+Pi,ΔGo′=-0.5kcal。廣泛存在於動物、黴菌和酵母中,但在植物體和大部分細菌中卻不含此酶。在三羧酸循環中,它是供給草醯乙酸的主要補充反應。

基本信息

用途

丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶
丙酮酸羧化酶 pyruvate carboxylase ,存在於線粒體中,是催化下列不可逆反應的酶。

EC6.4.1.1.丙酮酸+CO2+ATP+H2O→草醯乙酸+ADP+Pi,ΔGo′=-0.5kcal.

廣泛存在於動物、黴菌和酵母中,但在植物體和大部分細菌中卻不含此酶。

在三羧酸循環中,它是供給草醯乙酸的主要補充反應。

為一種變構酶,有乙醯CoA時,其活性存在,同時含有生物素作為和CO2反應的酶的輔酶。分子量約65萬,有很多亞基。最適pH為4.8。

性質

從小牛肝臟分離出來的丙酮酸羧化酶分子量為655000,並含有錳(Ⅱ)和鎂(Ⅱ)離子,但比例並不恆定,說明兩種金屬離子在酶分子中可以互相替代。

由老鼠肝臟、火雞和雞肝臟得到的丙酮酸羧化酶只含錳(Ⅱ)離子,但如果在雞的飲食中缺乏錳元素時,則可得到只含鎂的酶。丙酮酸羧化酶需要生物素和乙醯輔酶A作為它的輔酶。丙酮酸羧化酶可以催化二氧化碳固定在丙酮酸上,生成草醯乙酸。

生化

丙酮酸羧化酶(PC,EC6.4.1.1)是一種生物素依賴性多功能酶,位於丙酮酸代謝途徑中的一個分支點上,是TCA胞質還原途徑中的關鍵酶,在中間代謝途徑中具有重要的作用,它催化丙酮酸轉化為草醯乙酸,期間伴隨ATP的分解,催化生成的草醯乙酸主要參與糖異生途徑,TCA還原途徑,同時需要參與回補TCA循環。

各種絲狀真菌如根霉屬(Rhizopus),在液體培養基中能夠積累富馬酸、L-蘋果酸或者草醯乙酸等有機酸,最重要原因之一就是細胞質中PC的存在,並且具有較強的活力;而在哺乳動物細胞、植物細胞以及大部分的真核細胞胞質中不存在PC,它們的PC只存在於線粒體中,因此正常情況下這些細胞不會積累有機酸,只有當哺乳動物細胞在病理狀態下,突變體的真核細胞才可能會積累富馬酸、L-蘋果酸和草醯乙酸;對於絲狀真菌而言,細胞在正常生長情況下,由於其胞質中TCA還原途徑的存在,也可以積累這些有機酸。

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