Bookshelf

17.2.1。 ピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体はアロステリックに調節され、可逆的なリン酸化によって

先に見たように、グルコースはピルビン酸から形成することができる(セクション16.3)。 しかし、ピルビン酸からのアセチルCoAの形成は、動物における不可逆的なステップであり、したがって、彼らはグルコースに戻ってアセチルCoAを変換するこ ピルビン酸のアセチルCoAへの酸化的脱炭酸は、グルコースの炭素原子を二つの主要な運命にコミットします: クエン酸サイクルによるCO2への酸化、付随するエネルギーの生成、または脂質への取り込み(図17.16)。 代謝の重要な分岐点にある酵素の予想通り、ピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体の活性はいくつかの手段によって厳密に制御される(図17.17)。 複合体の高濃度の反応生成物は反応を阻害する:アセチルCoAはトランスセチラーゼ成分(E2)を阻害し、NADHはジヒドロリポイルデヒドロゲナーゼ(E3)を阻害する。 しかし、真核生物における調節の重要な手段は、ピルビン酸デヒドロゲナーゼ成分の共有結合修飾である。 特定のキナーゼによるピルビン酸デヒドロゲナーゼ成分(E1)のPhos-phorylationは、複合体の活性をオフにします。 不活性化は、特定のホスファターゼの作用によって逆転する。 リン酸化の部位はトランスセチラーゼ成分(E2)であり、このコアの構造的および機械的重要性を再び強調している。 NADH/NAD+、アセチルCoA/CoA、またはATP/ADP比を増加させると、リン酸化が促進され、したがって複合体の不活性化が促進される。 すなわち、即時(アセチルCoAおよびNADH)および最終(ATP)プロダクトの高い濃度は活動を禁じます。 したがって、ピルビン酸デヒドロゲナーゼは、エネルギー電荷が高く、生合成中間体が豊富であるときにオフになる。 一方、ピルビン酸とADP(低エネルギー電荷の信号)は、キナーゼを阻害することによってデヒドロゲナーゼを活性化する。

図17.16. グルコースからアセチルCoAへ。

図17.16

グルコースからアセチルCoAへ。 ピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体によるアセチルCoAの合成は、グルコースの代謝における重要な不可逆的なステップである。

図17.17. ピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体の調節。

図17.17

ピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体の調節。 複合体は、その即時生成物、NADHおよびアセチルCoAによって阻害される。 ピルビン酸デヒドロゲナーゼ成分も共有結合修飾によって調節される。 特定のキナーゼはリン酸化し、不活性化します(もっと。..)

対照的に、α1-アドレナリン作動薬およびバソプレシンなどのホルモンは、細胞質Ca2+レベルの上昇を誘発することによってピルビン酸デヒドロゲナーゼを刺激し、ミトコンドリアCa2+レベルを上昇させる(セクション15.3.2)。 ミトコンドリアCa2+の上昇は、ホスファターゼを刺激することによってピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体を活性化する。 インスリンはまた、複合体の脱リン酸化を刺激することによって、ピルビン酸のアセチルCoAへの変換を促進する。 次に、グルコースはピルビン酸に漏斗状になる。

画像カドゥケウス。jpgこの共有結合コントロールの重要性は、ホスファターゼ欠乏症の人々に示されています。 ピルビン酸デヒドロゲナーゼは常にリン酸化され、したがって不活性であるため、グルコースは乳酸に処理される。 この状態は、多くの組織、特に中枢神経系(セクション17.3.2)の機能不全につながる絶え間ない乳酸アシドーシス(乳酸の血中濃度が高い)をもたらす。

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。