ピルビン酸オキシダーゼ

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酵素学において、ピルビン酸オキシダーゼは化学反応を触媒する酵素です。この酵素の三つの基質はピルビン酸、リン酸、O₂であり、三つの生成物はアセチルリン酸、CO₂、H₂O₂です。この酵素は酸化還元酵素のファミリーに属し、特に酸素を受容体として使用し、ドナーのアルデヒドまたはオキソ基に作用するものです。この酵素クラスの系統名はピルビン酸：2-酸素酸化還元酵素（リン酸化）です。他に一般的に使用される名前にはピルビン酸オキシダーゼおよびリン酸依存性ピルビン酸オキシダーゼがあります。この酵素はピルビン酸の代謝に関与しています。2つの補因子を持ちます：FADおよびチアミン二リン酸です。

導入

ピルビン酸オキシダーゼは、結晶形で高純度の状態で大腸菌から単離されました。ピルビン酸オキシダーゼは、フラビンアデニンジヌクレオチドとチアミンピロリン酸の両方を補助基として結合します。分子量の測定は、結晶性オキシダーゼが溶液中でテトラマーとして存在することを示しています。フラビンアデニンジヌクレオチドの含量に基づくオキシダーゼの最小分子量は66,000であり、平衡沈降によって測定されたオキシダーゼの分子量は約265,000です。この論文では、結晶性オキシダーゼのスペクトル特性、アミノ酸含量、速度定数、およびいくつかの酵素活性について報告します。

研究

新しいタイプのピルビン酸オキシダーゼがプロテウス溶血菌で発見され、これはピルビン酸、酸素、FADの存在下でCoAのアセチル化を触媒することができます。この酵素は、遠心分離、硫酸アンモニウム沈殿、およびヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーによって部分的に精製されました。酵素活性には2つの部分があることがわかりました。精製された酵素によって消費される酸素と生成されるアセチル-CoAの比率は1です。過剰なカタラーゼの存在下では、酸素吸収の速度は半分になります。したがって、仮定される反応は次のとおりです：ピルビン酸 + CoA + 02 = アセチル CoA + CO2 + H2O2。この新しい酵素について、研究者たちはピルビン酸オキシダーゼ（CoAアセチル化）の略称を提案しました。

応用

ピルビン酸オキシダーゼは、マイクロプレートリーダー、半自動分析装置、二試薬自動分析装置、および手動法のツール酵素として使用されています。ピルビン酸オキシダーゼは、サンプル中の内因性ピルビン酸と反応して過酸化水素を生成し、過酸化水素はカタラーゼの作用下で水と酸素を生成し、サンプル中の内因性ピルビン酸を消費します。ヒ素が体内に入ると、この原形質毒はタンパク質のチオール基に対して大きな親和性を持ちます。特にピルビン酸オキシダーゼのチオール基と結合すると、ピルビン酸オキシダーゼとヒ素の複合体となり、酵素が不活性化され、細胞の正常な代謝に影響を与え、細胞死を引き起こします。イノシンが関与すると、体内の核酸代謝、エネルギー代謝、タンパク質合成に参加します。イノシンは細胞膜を通じて直接体細胞に入ることができ、ピルビン酸オキシダーゼを活性化し、コエンザイムAの活性を増加させ、低エネルギーの低酸素状態にします。基礎細胞はスムーズに代謝を続け、肝細胞の機能を回復し、体内の抗体の生成を刺激し、腸内の鉄の吸収を促進します。そして、人間のエネルギー代謝とタンパク質合成に参加します。内膜とミトコンドリアマトリックスのクリステに囲まれたミトコンドリアの内空間には、多くのタンパク質と脂質が含まれています。脂肪酸とピルビン酸の酸化を触媒する酵素もマトリックスに存在し、三カルボン酸に有益です。