檸檬酸合成酶

檸檬酸合成酶（，）化学式为：C2205H3438O637N594S17，几乎存在于所有活细胞中，并且是催化三羧酸循环第一步的一个限速酶。此酶存在于真核细胞的线粒体中，但它是由細胞核DNA而非线粒体DNA編碼而成；細胞質核醣體合成後，運輸到線粒體基質中。

乙酰辅酶A + 草酰乙酸 + H2O → 柠檬酸 + 辅酶A

结构

柠檬酸合成酶的437个氨基酸残基组成两个主要亚基，每个都含有20个α螺旋。这些α螺旋约占柠檬酸合成酶三级结构的75%。除一个13个残基组成的β折叠结构外，其余残基主要构成结构中不规则延申的部分。在这两个亚基之间有一个裂缝，包含了酶的活性位点。其包含两个结合位点，一个用于结合柠檬酸或草酰乙酸，另一个则用于结合辅酶A。此活性位点包括三个关键残基：His274，s320和p375，它们与底物的作用具有高度的选择性。; 

相邻的图像展示了柠檬酸合酶在开放状态和闭合状态下的三级结构。当其中一种底物（如草酰乙酸）加入时，该酶会从开放状态转变为闭合状态。

机制
首先，檸檬酸合成酶的组氨酸残基作为亲核试剂使乙酰辅酶A中甲基去质子化而形成碳负离子，后者亲核攻击草酰乙酸的羰基碳，从而羟醛缩合生成柠檬酰辅酶A，将高能硫酯键水解后即得到柠檬酸。

抑制剂
ATP：ADP和NADH：NAD的比值升高会抑制柠檬酸合成酶。因为较高的ATP和NADH意味着细胞内能量供应充足。柠檬酸合成酶同样受琥珀酰辅酶A和丙酰辅酶A的抑制，因为这两者与乙酰coa相似从而对乙酰coa产生竞争性抑制，对草酰乙酸产生非竞争性抑制。柠檬酸会抑制反应的进行，这是产物抑制的一个例子。乙酰辅酶a类似物对柠檬酸合成酶的抑制作用已经被充分研究，并且被证明其作用于单一活性中心。这些实验表明，该活性中心可以在两种构象之间变化，从而分别实现连接酶和水解酶的功能。此蛋白可能依靠morpheein模型进行别构调节。

参考文献

外部链接


分类:细胞生物学
分类:EC 2.3.3