بيروفات سينثاز

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

ويسمى أيضًا بيروفات: فيروكسين أوكسيريدوكتاز (PFOR).

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

pyruvate + CoA + oxidized ferredoxin  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  ).

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  ، 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

للقراءة متعمقة 

إنزيمات معلومة البنية
كيمياء حيوية