Page 70 - Buku Ajar Biokimia 2 (Metabolisme)

Bagian lipoillisil adalah gugus prostetik dari dihydrolipoyl transacetylase (E2 dari kompleks PDH). Gugus lipoil terjadi dalam bentuk teroksidasi (disulfida) dan tereduksi (ditiol) dan bertindak sebagai pembawa hidrogen dan gugus asetil (atau asil lainnya). Sisi aktif E1 telah mengikat TPP, dan sisi E3 telah mengikat FAD. Juga bagian dari kompleks dua protein pengatur, protein kinase dan posfoprotein fosfatase. Struktur dasar E1–E2–E3 ini telah dipertahankan selama evolusi dan digunakan dalam sejumlah reaksi metabolisme serupa, termasuk oksidasi ∝
ketoglutarat dalam siklus asam sitrat dan oksidasi ∝ keto asam yang berasal dari pemecahan asam amino rantai cabang valin, isoleusin, dan leusin. Dalam spesies tertentu, E3 dari PDH identik dengan E3 dari dua kompleks enzim lainnya. Perlekatan lipoat ke ujung rantai samping Lys di E2 menghasilkan lengan yang panjang dan fleksibel yang dapat berpindah dari sisi aktif E1 ke sisi aktif E2 dan E3, dengan jarak mungkin 5 nm atau lebih.
Permukaan Enzim menunjukkan secara skematis bagaimana kompleks piruvat dehidrogenase melakukan lima reaksi berurutan dalam dekarboksilasi dan dehidrogenasi piruvat. Langkah 1 pada dasarnya identik dengan reaksi yang dikatalisis oleh piruvat dekarboksilase C-1 piruvat dilepaskan sebagai CO2, dan C2, yang dalam piruvat memiliki gugus aldehida, terikat pada TPP sebagai gugus hidroksietil. Langkah pertama ini adalah yang paling lambat dan karena itu membatasi laju reaksi keseluruhan. Ini juga merupakan titik di mana kompleks PDH melatih spesifisitas substratnya. Pada langkah 2 gugus hidroksietil dioksidasi ke tingkat asam karboksilat (asetat).Dua elektron yang dilepaskan dalam reaksi ini mereduksi —S—S— gugus lipoil pada E2 menjadi dua gugus tiol (—SH). Bagian asetil yang dihasilkan dalam reaksi oksidasi-reduksi ini pertama-tama diesterifikasi ke salah satu gugus lipoil —SH, kemudian ditransesterifikasi menjadi CoA untuk membentuk asetil-KoA (langkah 3). Jadi energi oksidasi mendorong pembentukan tioester asetat berenergi tinggi. Reaksi sisa yang dikatalisis oleh kompleks PDH (oleh E3, pada langkah 4 dan 5) adalah transfer elektron yang diperlukan untuk meregenerasi bentuk teroksidasi (disulfida) dari kelompok lipoil E2 untuk menyiapkan kompleks enzim untuk putaran oksidasi lainnya. Elektron
68