Reazione Piruvato Deidrogenasica

Il lipoato privato dell’acetile rimane in forma ridotta, quindi il

- braccio sposta l’anello a lv di E3, dove FAD ossida il lipoato e

ripristina il ponte, diventando FADH2.

Tappa 5 e 6 riguardano solo la riossidazione del lipoato. Il braccio del

lipoato ridotto raggiunge E3 che contiene una molecola di FAD al quale

cede e- sotto forma di ione idruro. Il FAD si riduce e diventa FADH2,

con riformazione del ponte disolfuro del lipoato.

Tappa 6

NAD entra nella reazione e si riduce a NADH + H+ per ossidare FADH2 a

FAD.

NAD+ era libero nella matrice mitocondriale. A questo punto PDH ha

recuperato la sua forma di partenza.

Tappe totali

Particolarità

La sequenza di queste 6 (o 5, se tappe 2 e 3 sono considerate insieme)

reazioni sono un esempio di incanalamento dei substrati. Tutta la

reazione avviene in uno spazio limitato, i substrati non lasciano mai le

varie subunità dell’enzima e la concentrazione locale del substrato di

E2 viene mantenuta molto elevata. L’incanalamento impedisce anche

la sottrazione dell’acetile attivato da parte di altri enzimi che lo usano

come substrato.

Mutazioni

Mutazioni nel gene del complesso di PDH o carenze di tiamina nella dieta possono

avere conseguenze deleterie. Senza tiamina non si può ossidare normalmente il

piruvato, processo importante nel cervello: il cervello ricava tutta l’E di cui ha

bisogno dall’ossidazione aerobica del glucosio, quindi l’ossidazione del piruvato è

vitale. Il beriberi, una malattia determinata dalla carenza di tiamina nella dieta, è

caratterizzato dalla mancanza di funzionalità neurale. Questa malattia colpisce

popolazioni che si nutrono quasi esclusivamente di riso bianco (brillato). Il riso

bianco è privo del rivestimento in cui è localizzata la maggior parte della tiamina.

Anche i soggetti che consumano giornalmente ingenti quantità di alcol possono

avere deficit di tiamina: in questi soggetti le calorie assunte con la dieta sono sotto

forma di calorie prive di vitamine, come i distillati alcolici. Un elevato lv di piruvato

nel sangue è spesso indice di un difetto nella sua ossidazione dovuta a una di

queste cause.

Regolazione PDH

La regolazione dipende da una modifica covalente e per farlo è

necessaria una chinasi. La chinasi aggiunge un gruppo fosfato sulla

struttura della PDH, su una Ser o Thr. La fosforilazione inattiva PDH,

mentre la fosfatasi la attiva.

Anche la carica elettrica regola la PDH:

Carica elevata: PDH inibita

- Carica bassa: PDH stimolata

-

PDH attiva da produrre + ATP. Se la carica è alta ATP inibisce PDH. Se la

carica è bassa c’è tanto ADP che lega PDH, facendo da effettore

allosterico positivo, come il piruvato.