بيروفات سينثاز

في علم الإنزيمات ، البيروفات سينثاز pyruvate synthase هو إنزيم يحفز التحويل بين البيروفات و الأسيتيل CoA.

pyruvate synthase
pyruvate synthase dimer, Desulfovibrio africanus
أرقام التعريف
رقم التصنيف الإنزيمي	1.2.7.1
رقم التسجيل CAS	9082-51-3
قواعد البيانات
قاعدة بيانات الإنزيم	راجع IntEnz
قاعدة بيانات براونشفايغ	راجع BRENDA
إكسباسي	راجع NiceZyme
موسوعة كيوتو	راجع KEGG
ميتاسيك	المسار الأيضي
بريام	ملف التعريف
تركيب بنك بيانات البروتين	RCSB PDB PDBe PDBsum
الأونتولوجيا الجينية	AmiGO / EGO
بحث ببمد سنترال مقالات ببمد مقالات أن سي بي آي بروتينات

ويسمى أيضًا بيروفات: فيروكسين أوكسيريدوكتاز (PFOR).

توازن التفاعل المقصود يكون محفز بواسطةpyruvate:ferredoxin oxidoreductase ( PFOR طبقا لــلتفاعل :

pyruvate + CoA + oxidized ferredoxin $\rightleftharpoons$ acetyl-CoA + CO₂ + reduced ferredoxin

الركائز الثلاث لهذا الإنزيم هي البيروفات ، و CoA ، والفيروكسين المؤكسد ، حيث أن منتجاته الثلاثة هي أسيتيل CoA ، وثاني _أكسيد الكربون ، والفيروكسين المختزل.

وظيفته

يشارك هذا الإنزيم في 4 مسارات استقلابية : استقلاب البيروفات ، استقلاب البروبانوات ، استقلاب البوتانوات ، ودورة الكربوكسيل الاختزالية (تثبيت ثاني أكسيد الكربون CO₂ ).

دوره الرئيسي هو استخراج معادلات الاختزال عن طريق نزع الكربوكسيل. في الكائنات الهوائية ، يتم تحفيز هذا التحويل عن طريق نازعة هيدروجين البيروفات ، كما يستخدم بيروفوسفات الثيامين (TPP) ولكنه يعتمد على ليبوات كمستقبل للإلكترون. على عكس مركب الإنزيم الهوائي ، ينقل PFOR المعادلات التي تقلل المكافئات إلى مركبات الفلافين أو مجموعات الحديد والكبريت. تربط هذه العملية تحلل السكر بمسار Wood – Ljungdahl .

التسمية

ينتمي هذا الإنزيم إلى عائلة oxidoreductases ، وتحديدًا تلك التي تعمل على مجموعة aldehyde أو مجموعة oxo من المركب العاطي "بروتين الحديد والكبريت" كمستقبل. الاسم المنهجي لفئة الإنزيم هذه هو البيروفات: فيروديوكسين 2-أوكسيريدوكتاز (CoA-acetylating) . تشمل الأسماء الأخرى الشائعة الاستخدام ما يلي:

• أوكسيريدوكتاز البيروفات ،
• مركب بيروفات ،
• البيروفات: فيفيروكسين أوكسيريدوكتاز ،
• أوكسيريدوكتاز بيروفيك-فيفيروكسين.

البنية

تتبنى بيروفات: فيروكسين أوكسيريدوكتاز PFOR هيكلًا خافتًا ، بينما تتكون كل وحدة فرعية أحادية من سلسلة (أو سلاسل) متعددة من عديد الببتيدات. تتكون كل وحدة فرعية أحادية من PFOR من ستة أجزاء تربط جزيء TPP بثلاث مجموعات من [4Fe-4S].

آلية التحفيز

يبدأ تفاعل PFOR بالتدخل النووى لـ C2 من TPP على " الكربون 2-oxo "م ن البيروفات ، والذي يشكل مقاربة لاكتيل- TPP. بعد ذلك يطلق مقرب اللاكتيل-TPP جزيء CO₂ ، مكونًا وسيطًا أنيونيًا ، الذي يقوم بعد ذلك بنقل الإلكترون إلى مجموعة [4Fe-4S]. تؤدي هذه الخطوات إلى وسيط جذري ثابت يمكن ملاحظته من خلال تجارب الرنين المغنطيسي الإلكترون (EPR). يتفاعل الوسيط الجذري مع جزيء CoA ، وينقل إلكترونًا آخر من وسيط جذري إلى مجموعة [4Fe-4S] ويشكل المنتج أسيتيل-CoA.

المثبطات

• Nitazoxanide هو دواء واسع الطيف مضاد للطفيليات ومثبط PFOR معتمد من إدارة الأغذية والعقاقير الأمريكية والذي يستخدم لعلاج داء الجيارديات وداء الكريبتوسبوريديوس .
• تيزوكسانيد ، مستقلب نشط للنيتازوكسانيد
• Amixicile ، مشتق من نيتازوأوكسانيد قابل للذوبان في الماء ، وهو مثبط قوي لبيروفات: ferroxin oxidoreductase وهو قيد الدراسات قبل السريرية لعلاج عدوى Helicobacter pylori وClostridium difficile .

المراجع

Gibson MI, Chen PYT, Drennan CL (2016). "A structural phylogeny for understanding 2-oxoacid oxidoreductase function". Current Opinion in Structural Biology. 41: 54–61. doi:10.1016/j.sbi.2016.05.011. PMC 5381805. PMID 27315560.

Chen PYT, Aman H, Can M, Ragsdale SW, Drennan CL (2018). "Binding site for coenzyme A revealed in the structure of pyruvate:ferredoxin oxidoreductase from Moorella thermoacetica". Proc Natl Acad Sci U S A. 115 (15): 3846–3851. doi:10.1073/pnas.1722329115. PMC 5899475. PMID 29581263.

Ragsdale SW (2003). "Pyruvate ferredoxin oxidoreductase and its radical intermediate". Chemical Reviews. 103 (6): 2333–2346. doi:10.1021/cr020423e. PMID 12797832.

Di Santo N, Ehrisman J (2013). "Research perspective: potential role of nitazoxanide in ovarian cancer treatment. Old drug, new purpose?". Cancers (Basel). 5 (3): 1163–1176. doi:10.3390/cancers5031163. PMC 3795384. PMID 24202339.

Nitazoxanide [NTZ: 2-acetyloxy-N-(5-nitro-2-thiazolyl)benzamide] is a thiazolide antiparasitic agent with excellent activity against a wide variety of protozoa and helminths.  ... Nitazoxanide (NTZ) is a main compound of a class of broad-spectrum anti-parasitic compounds named thiazolides. It is composed of a nitrothiazole-ring and a salicylic acid moiety which are linked together by an amide bond ... NTZ is generally well tolerated, and no significant adverse events have been noted in human trials [13]. ... In vitro, NTZ and tizoxanide function against a wide range of organisms, including the protozoal species Blastocystis hominis, C. parvum, Entamoeba histolytica, G. lamblia and Trichomonas vaginalis [13]
"Nitazoxanide Prescribing Information" (PDF). United States Food and Drug Administration. Romark Pharmaceuticals. 3 March 2004. pp. 1–9. Retrieved 3 January 2016.

Warren CA, van Opstal E, Ballard TE, Kennedy A, Wang X, Riggins M, Olekhnovich I, Warthan M, Kolling GL, Guerrant RL, Macdonald TL, Hoffman PS (August 2012). "Amixicile, a novel inhibitor of pyruvate: ferredoxin oxidoreductase, shows efficacy against Clostridium difficile in a mouse infection model". Antimicrob. Agents Chemother. 56 (8): 4103–11. doi:10.1128/AAC.00360-12. PMC 3421617. PMID 22585229.

Hoffman PS, Bruce AM, Olekhnovich I, Warren CA, Burgess SL, Hontecillas R, Viladomiu M, Bassaganya-Riera J, Guerrant RL, Macdonald TL (2014). "Preclinical studies of amixicile, a systemic therapeutic developed for treatment of Clostridium difficile infections that also shows efficacy against Helicobacter pylori". Antimicrob. Agents Chemother. 58 (8): 4703–12. doi:10.1128/AAC.03112-14. PMC 4136022. PMID 24890599