B6-vitamiini
Toiminta eliöissä

B6-vitameerit muuntuvat eliöissä pyridoksaali-5'-fosfaatiksi eli PLP:ksi, joka sitoutuu tiettyihin entsyymeihin näiden toiminnan kannalta välttämättömänä koentsyyminä tai prosteettisena ryhmänä Schiffin emässidoksella. Sidos on PLP:n karbonyylin ja jonkin entsyymin aminohapon primäärisen amiinin välinen. PLP on eliöissä osana esimerkiksi lähes kaikissa aminohappojen hajotuksen ja valmistuksen reaktioreiteissä. Näissä aminohappo-aineenvaihdunnan entsyymeissä emässidoksen amiini on tietyn lysiinin sivuketjun ε-aminoryhmä. Emässidos on aina kovalenttinen sidos, mutta esimerkiksi aminohappoja käsittelevissä PLP-entsyymeissä sidos katkeaa hetkellisesti ja korvautuu käsiteltävän aminohapon ja PLP:n välisellä emässidoksella. PLP ei siis ole aina prosteettinen ryhmä, vaan voi olla myös koentsyymi.
Yleistäen PLP:n pyridiini on entsyymillä reagoivan aineen eli substraatin elektroneja delokalisoiva rakenne. Se siis madaltaa entsyymin reaktioiden siirtymätilaenergioita tehden reaktioista mahdollisia ja elämälle kyllin nopeita. Substraatti kiinnittyy PLP:hen α-hiilestään. Tämä heikentää muun muassa substraatin α-hiilen muita sidoksia mahdollistaen siten vaikkapa aminohappojen karboksyylihapporyhmän irtoamisen eli dekarboksylaation. PLP:n 2-metyyli tuo pyridiinin typen vety-ionin (H+) happovakion fysiologiseen pH-arvoon (pH ~7.4). 3-hydroksidi helpottaa Schiffin emässidoksella 4-karbonyyliin nukleofiilisen substraatin irtoamista. 5'-fosfaatti estää hemiasetaalin muodostumisen reaktioiden aikana ja vetää elektronegatiivisuutensa vuoksi elektroneja substraatilta pyridiinirenkaaseen.
PLP on koentsyyminä neljän tyyppisissä reaktioissa:
α-hiilen reaktiot. Nämä voidaan jakaa edelleen
α-aminohappojen α-dekarboksylaatioihin. Näissä aminohaposta jää jäljelle primäärinen amiini kun siitä irtoaa karboksyylihappo CO2:na. Eräs esimerkki on ornitiinidekarboksylaasi.
transaminaatioihin. Näissä reaktioissa PLP:n karbonyylin happi ja aminohapon amiini vaihtuvat keskenään. PLP:stä muodostuu pyridoksamiinifosfaatti ja aminohaposta oksohappo. Sitten jonkin toisen oksohapon karbonyylin happi ja pyridoksamiinifosfaatin amiini vaihtuvat keskenään. Muodostuu PLP ja aminohappo. Esim. aspartaattiaminotransferaasi.
α-aminohappojen rasemaatioihin. Näissä aminohapon α-hiili deprotonoituu (H+ irtoaa) kun PLP muodostaa siihen yksöissidoksen sijaan kaksoissidoksen. Aromaattinen PLP muuntuu samalla väliaikaisesti kinoniksi. α-hiili protonoituu jommaltakummalta puolelta, jolloin muodostuu joko L- tai D-aminohappo. Esim. alaniinirasemaasi (EC-numero 5.1.1.1).
α, β-eliminaatiot. Esim. 5-aminolevulinaattisyntaasi, glysiinihydroksimetyylitransferaasi (EC 2.1.2.1), sfinganiini-1-fosfaattialdolaasi (EC 4.1.2.27).
β-hiilen reaktiot. Esim. L-seriiniammonialyaasi (EC 4.3.1.17), kystationi-β-syntaasi (EC 4.2.1.22), tryptofanaasi (EC 4.1.99.1), kynureninaasi.
γ-hiilen reaktiot. Esim. homoseriinidehydrogenaasi (EC EC 1.1.1.3) ja kystationi-γ-lyaasi (EC 4.4.1.1).
PLP on myös osana glykogeenifosforylaasia, jossa katalyysiin osallistuva PLP:n ryhmä ei ole karbonyyli edeltävistä entsyymeistä poiketen, vaan 5'-fosfaatti. Poikkeuksellista on myös se, että PLP on prosteettinen ryhmä. Entsyymin ja PLP:n välinen Schiffin emässidos ei siis katkea missään vaiheessa.