Tiamíndifosfát

Tiamíndifosfát (TDP) alebo tiamínpyrofosfát (TPP) je derivát tiamínu (vitamínu B1), ktorý vzniká pôsobením enzýmu tiamíndifosfokinázy. TDP je kofaktor prítomný vo všetkých živých systémoch, v ktorých katalyzuje niekoľko chemických reakcií. Vyskytuje sa ako dôležitý kofaktor v metabolizme glukózy, účastní sa dekarboxylačných reakcií a je nutný pre aktivitu transketoláz. Keďže sa ako koenzým účastní dekarboxylačných reakcií, nazýval sa i kokarboxyláza. TDP sa syntetizuje v cytozole. Objav TDP ako esenciálnej živiny (vitamínu)  u ľudí je spojený s chorobou periférneho nervového systému beri-beri, ktorá vzniká v dôsledku nedostatku tiamínu v potrave.

TDP je nutný v mitochondriách pre aktivitu pyruvátdehydrogenázy, oxoglutarátdehydrogenázy a dehydrogenázy rozvetvených ketokyselín. U kvasiniek, ľudí a u mušiek Drosophila melanogaster boli identifikované prenášače, ktoré sú zodpovedná za prenos TDP do mitochondrií. TDP je koenzýmom mnohých enzýmových reakcií, nachádza sa napríklad v:
 pyruvátdehydrogenázovom komplexe
 pyruvátdekarboxyláze u fermentácie etanolu
 oxoglutarátdehydrogenázovom komplexe
 komplexe dehydrogenázy rozvetvených amimnokyselín
 2-hydroxyfytanoyl-CoA lyáze
 transketoláze.

Chemické vlastnosti 

TDP sa skladá z pyrimidínového kruhu, ktorý je spojený s tiazolovým kruhom, ktorý je ďalej spojený z pyrofosfátovou funkčnou skupinou.

Najčastejšie sa chemických reakcií účastní tiazolový kruh, ktorý obsahuje dusík a síru. C2 uhlík tohto kruhu pôsobí ako kyselina, je teda schopný vzdať sa protónu a vytvoriť karbanión. Väčšinou sú reakcie s karbaniónmi nevýhodne, ale v tomto prípade je karbanión stabilizovaný kladným nábojom na vedľajšom dusíku, čím sa táto reakcia stáva omnoho výhodnejšou. Zlúčeniny s kladným a záporným nábojom vedľa seba sa nazývajú ylidy, takže táto forma TDP (s karbaniónom) sa občas nazýva i ylidová forma.

Reakčný mechanizmus 
V niektorých reakciách katalyzuje TDP reverzibilnú dekarboxyláciu (štiepenie C-C väzby, ktorá spája karbonylovú skupinu s vedľajšou reaktívnou skupinou, zvyčajne karboxylovou kyselinou alebo alkoholom). Reakcia prebieha v štyroch základných krokoch:
 Karbanión na ylide TDP pôsobí ako nukleofil a atakuje karbonylovú skupinu substrátu. V procese vzniká väzby TDP na substrát.
 Štiepenie požadovanej väzby substrátu, čím sa presúvajú elektróny smerom k TDP. Tým vzniká dvojitá väzba medzi strubtátovým uhlíkom a uhlíkom TDP. Následne sa presúvajú elektróny z N-C väzby v TDP úplne na dusík, ktorý sa vďaka tomu stáva neutrálnym (bez náboja).
 Potom prebehne v princípe presne opačný proces: elektróny sa presúvajú v opačnom smere, čím sa tvorí väzba medzi uhlíkom substrátu a iným atómom. V prípade dekarboxyláz vzniká C-H väzba; v prípade transketoláz vzniká väzba na novú molekulu substrátu,  čím vzniká C-C väzba.
 Nakoniec dochádza k štiepeniu väzby TDP-substrát, čím sa regeneruje ylid TDP a karbonylová skupina na substráte.

Referencie

Pozri aj 
 TPP riboswitch

Zdroj 

Kofaktory
Organofosfáty
Pyrimidíny
Vitamíny
Difosforečnany