丙酮酸脫氫酶複合體

又稱丙酮酸脫氫酶系，是一種催化丙酮酸脫羧反應的多酶複合體，由三種酶（丙酮酸脫氫酶、二氫硫辛醯轉乙醯基酶、二氫硫辛酸脫氫酶）和六種輔助因子（焦磷酸硫胺素、硫辛酸、FAD、NAD、CoA和Mg離子）組成，在它們的協同作用下，使丙酮酸轉變為乙醯CoA和CO2。 丙酮酸脫氫酶複合體催化的反應式是： CH3—CO—COO + CoA~SH + NAD → CH3—CO~CoA + CO2 + NADH ； △G=-33kl/mol 大腸桿菌 丙酮酸脫氫酶複合體相對分子質量約4，600，000，外形呈球狀，其直徑約為30nm。複合物核心由24個二氫硫辛醯轉乙醯基酶構成，24個丙酮酸脫氫酶和12個二氫硫辛酸脫氫酶環繞二氫硫辛醯轉乙醯基酶排列。真核的丙酮酸脫氫酶複合體更為複雜。在真核中，該複合物由60個丙酮酸脫氫酶和12個二氫硫辛酸脫氫酶環繞60個二氫硫辛醯轉乙醯基酶排列而構成12面體。除含有這些主要成分外，真核生物的酶複合物還含有12個拷貝的蛋白質X（一種無催化活性的、與二氫硫辛醯轉乙醯基酶相似的蛋白質）和1至3個拷貝的丙酮酸脫氫酶激酶和丙酮酸脫氫酶磷酸酶。這後兩種酶通過使該酶複合物磷酸化和去磷酸化調節其活性。

丙酮酸脫氫酶複合體催化的反應過程

1. 丙酮酸脫羧形成羥乙基-TPP，由丙酮酸脫氫酶催化(E1)。

2. 由二氫硫辛醯胺轉乙醯酶(E2)催化形成乙醯硫辛醯胺-E2。

3. 二氫硫辛醯胺轉乙醯酶(E2)催化生成乙醯CoA, 同時使硫辛醯胺上的二硫鍵還原為2個巰基。

4. 二氫硫辛醯胺脫氫酶(E3)使還原的二氫硫辛醯胺脫氫，同時將氫傳遞給FAD。

5. 在二氫硫辛醯胺脫氫酶(E3)催化下，將FADH2上的H轉移給NAD+，形成NADH+H+。