Descarboxilación Oxidativa del Piruvato

    El piruvato proveniente de la ruta glucolítica, sufre una descarboxilación oxidativa por parte del complejo enzimático piruvato deshidrogenasa. Este complejo consta de 24 moléculas de piruvato deshidrogenasa con pirofosfato de tiamina (TPP), 24 moléculas de dihidrolipoato acetiltransferasa con dihidrolipoato o ácido lipoico y 12 moléculas de dihidrolipoato deshidrogenasa con FAD. Otras coenzimas que participan son el NAD+ y la coenzima A. (McKee, 2014).

La reacción global es la siguiente:

Piruvato + NAD+ + CoASH -----> Acetil-CoA + NADH + CO2 + H20 + H+ 

    Primero ocurre un ataque nucleofílico del anillo de tiazol de la tiamina de pirofosfato (TPP) al carbono carbonilo del piruvato y se pierde una molécula de CO2. Esto sucede cuando un aminoácido básico de la enzima piruvato deshidrogenasa extrae un protón de dicho anillo, el cual después de que suceda el ataque nucleofílico y la descarboxilación, se forma el intermediario hidroxietil-TPP. (McKee, 2014).

    Después, el ácido lipoico unido a la enzima dihidrolipoil transacetilasa reacciona con el hidroxietil-TPP, se forma ácido lipoico acetilado y el TPP se libera por acción de un residuo básico de la enzima. El ácido lipoico pasa de estar en su estado oxidado a su estado reducido. (McKee, 2014). 

    En los siguientes pasos, el grupo acetilo es transferido al grupo sulfhidrilo de la coenzima A, formando acetil-CoA; entonces el ácido lipoico regresa a su estado oxidado por medio de la dihidrolipoil deshidrogenasa que tiene al FAD como coenzima. Por lo tanto, se forma FADH2 que se oxidará por la acción del NAD+, el cual se reducirá a NADH; mientras que el FAD esta listo para oxidar al ácido lipoico siguiente. El NADH resultante es oxidado mediante el transporte de electrones y fosforilación oxidativa para la síntesis de ATP. (McKee, 2014).

Figura 1. Complejo piruvato deshidrogenasa. 
(https://es.slideshare.net/elmoncho486/deshidrogenasas-2)

    El complejo piruvato deshidrogenasa presenta inhibición por producto y modificación covalente, se activa alostéricamente por NAD+, coenzima A y AMP; y es inhibida por ATP, acetil-CoA y NADH. (McKee, 2014). 

BIBLIOGRAFÍA:

- McKee, T. y McKee, J. (2014). Bioquímica. (3era edición. pp. 298-302). Ciudad de México: McGraw Hill Interamericana.