丙酮酸脱羧酶

丙酮酸脱羧酶是一种催化丙酮酸脱羧生成乙醛的酶(EC4.1.1.1)。它也被称为2-氧代酸羧化酶、α-酮酸羧化酶和丙酮酸脱羧酶。在厌氧条件下，这种酶参与酵母中发生的发酵过程，尤其是酵母属，通过发酵产生乙醇。它也存在于某些鱼类（包括金鱼和鲤鱼）中)在氧气不足的情况下，它允许鱼进行乙醇发酵（以及乳酸发酵）。丙酮酸脱羧酶通过将丙酮酸转化为乙醛和二氧化碳来启动这一过程。丙酮酸脱羧酶依赖于辅因子硫胺素焦磷酸(TPP)和镁。这种酶不应被误认为是不相关的酶丙酮酸脱氢酶，一种氧化还原酶(EC1.2.4.1)，可催化丙酮酸氧化脱羧为乙酰辅酶A。

丙酮酸脱羧酶以二聚体的二聚体形式存在，每个二聚体的单体之间共有两个活性位点。该酶含有β-α-β结构，产生平行的β-折叠。它在每个二聚体中包含563个残基亚基；该酶具有很强的单体间吸引力，但二聚体松散地相互作用形成松散的四聚体。

在酵母中，丙酮酸脱羧酶在厌氧发酵过程中独立发挥作用，并以乙醛和二氧化碳的形式释放出2-碳片段。丙酮酸脱羧酶产生CO2消除的手段，细胞将其驱散。这种酶也是制造乙醇的手段，乙醇被用作抗生素来消除竞争生物。该酶对于帮助α-酮酸脱羧是必需的，因为在过渡态的羰基碳原子上会积聚负电荷；因此，该酶为TPP和α-酮酸（丙酮酸）提供了合适的环境。