Pyruvate déshydrogénase
476622
29818894
2008-05-21T18:14:02Z
DumZiBoT
280295
Bot: Correction des refs. mal formatées (cf. [[Utilisateur:DumZiBoT/liensRefs|explications]])
{{ébauche|biochimie}}
La '''pyruvate déshydrogénase''' ({{N° EC|1.2.1.51}}) est l'enzyme qui se situe au carrefour de la [[glycolyse]] et du [[cycle de Krebs]]. Elle catalyse la [[décarboxylation]] oxydative du [[pyruvate]], produit de la glycolyse, en [[Acétyl-coenzyme A|acétyl-CoA]] qui rentre dans le cycle de Krebs.
== Structure==
La pyruvate deshydrogénase est un complexe multienzymatique de très grande taille, composé de l'association de trois enzymes différentes qui agissent de manière séquentielle :
* La '''pyruvate décarboxylase''' (E1), une enzyme à cofacteur [[thiamine pyrophosphate]] (TPP) réalise la décarboxylation du puryvate, avec libération de CO<sub>2</sub>. Le groupement acétate restant reste fixé au TPP.
* La '''dihydrolipoamide acetyltransferase''' (E2) est une enzyme contenant un [[acide lipoïque]] ou lipoamide comme cofacteur. Elle réalise la transacétylation sur le [[coenzyme A]]. L'acide lipoïque fixé à l'enzyme sert de bras transporteur du substrat entre les sites actifs des trois enzymes.
* La '''dihydrolipoamide déshydrogénase''' (E3) est une [[flavoprotéine]] dont le rôle est de réduire l'acide dihydrolipoïque en acide lipoïque pour lui permettre de recommencer un cycle réactionnel. Cette enzyme utilise le [[Nicotinamide adénine dinucléotide|NAD]]+ comme accepteur d'[[électron]].
Le complexe multienzymatique de pyruvate déshydrogénase est structure de très grande taille, organisée autour d'un cœur composé de 24 ou 60 sous-unités de l'enzyme E2 formant une structure cubique ou dodécaédrique, suivant les espèces. Les enzymes E1 et E3 se fixent à la surface de cet assemblage.
Chez ''[[Escherichia coli]]''<ref>Biochemistry de L. Stryer</ref>, la PDH est composée de 24 sous-unités E1, 24 sous-unités E2 et 12 sous-unités E3 par complexe.
Chez l'homme, dans la mitochondrie<ref>[http://www.educ.necker.fr/cours/biochimie2003-2004/pdh.pdf Microsoft PowerPoint - P2CMPDH.PPT<!-- Titre généré automatiquement -->]</ref>, on compte 60 sous-unités E1, 60 sous-unités E2 et 24 sous-unités E3 par complexe.
== Activité ==
La réaction globale catalysée par la ''pyruvate déshydrogenase'' est :
:pyruvate + CoASH + NAD<sup>+</sup> ⇒ acétyl-CoA + NADH + H<sup>+</sup> + CO<sub>2</sub>
Le mécanisme détaillé est le suivant:
1) '''Pyruvate''' + TPP ⇒ TPP-CH(CH<sub>3</sub>)-OH + '''CO<sub>2</sub>'''
2) TPP-CH(CH<sub>3</sub>)-OH + LIP ⇒ TPP (régénéré) + LIP-Acétyl
3) LIP-Acétyl + '''CoASH''' ⇒ LIP(H<sub>2</sub>) + '''Acétyl-CoA'''
4) LIP(H<sub>2</sub>) + FAD ⇒ LIP (régénéré) + FADH<sub>2</sub>
5) FADH<sub>2</sub> + '''NAD<sup>+</sup>''' ⇒ FAD (régénéré) + '''NADH + H<sup>+</sup>'''
== Régulation dans la mitochondrie ==
Chez les [[eucaryote]]s; c'est une [[enzyme]] [[allostérique]] localisée dans la membrane interne de la mitochondrie qui transforme le [[pyruvate]] en [[acetyl-coA]] qui sera ensuite utilisé dans le [[cycle de l'acide citrique]].
Elle est inhibée si l'un de ces trois quotients vient à augmenter : [ATP]/[ADP], [NADH]/[NAD+] et [acétyl-CoA]/[CoASH].
Elle est activée en présence de Manganèse et de Calcium.
Le complexe '''pyruvate déshydrogénase''' ('''PDH''') est régulé par deux enzymes, la '''PDH phosphatase''' (action activatrice) et la '''PDH kinase''' (action inhibitrice).
== Enzymes apparentées ==
La pyruvate déshydrogénase est le prototype des 2-oxo acides deshydrogénases, une famille d'enzyme qui réalise la décarboxylation oxydative des 2-oxo acides repondant à la formule générale R-(C=O)-COOH. Elles catalysent la réaction globale :
:R-(C=O)-COOH + CoASH + NAD<sup>+</sup> ⇒ R-(C=O)-CoA + NADH + H<sup>+</sup> + CO<sub>2</sub>
On trouve dans cette famille la 2-oxo-glutarate deshydrogénase, une des enzymes du cycle de Krebs et la 2-oxo-isovalerate dehydrogénase impliquée dans le [[catabolisme]] des acides aminés à chaîne branchée ([[Valine]], [[Leucine]] et [[Isoleucine]]).
<!--
Thiamine pyrophosphate (TPP) is bound to E1, and catalyses the decarboxylation of pyruvate. The TPP remains bound to the acetate through a thioester bond. This bond brings the acetate in proximity to an oxidized lipoyllysine, to which it becomes esterified. The acetate is transesterified from the sulfide of the lipoyl 'swinging arm' to CoA, where it forms acetylCoA. The reduced lipoyllysine becomes oxidized, reducing the FAD that is covalently linked to E3. The FADH then reduces NAD, returning the pyruvate dehydrogenase complex to is original state. The acetylCoa is free to enter the TCA cycle.
-->
== Notes et références ==
<references />
{{Portail|biologie|biochimie}}
[[Catégorie:EC 1.2.1]]
[[de:Pyruvat-Dehydrogenase]]
[[en:Pyruvate dehydrogenase]]
[[he:פירובט דהידרוגנאז]]
[[it:Piruvato deidrogenasi]]
[[pt:Piruvato desidrogenase]]