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	<title>Pyruvatdehydrogenase-Komplex - Versionsgeschichte</title>
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	<updated>2026-05-28T14:47:25Z</updated>
	<subtitle>Versionsgeschichte dieser Seite in Wikipedia (Deutsch) – Lokale Kopie</subtitle>
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		<id>https://wiki-de.moshellshocker.dns64.de/index.php?title=Pyruvatdehydrogenase-Komplex&amp;diff=379225&amp;oldid=prev</id>
		<title>imported&gt;BrunoBoehmler: /* Aufbau */ Zeichensetzung</title>
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		<updated>2025-10-10T00:56:27Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;&lt;span class=&quot;autocomment&quot;&gt;Aufbau: &lt;/span&gt; Zeichensetzung&lt;/p&gt;
&lt;p&gt;&lt;b&gt;Neue Seite&lt;/b&gt;&lt;/p&gt;&lt;div&gt;{{Infobox GO-Terminus&lt;br /&gt;
| Typ = C&lt;br /&gt;
| GO = 0045254&lt;br /&gt;
| Eltern = [[Zytosol]]&lt;br /&gt;
| Kinder = &lt;br /&gt;
}}&lt;br /&gt;
Der &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Pyruvatdehydrogenase-Komplex&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; (&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;PDC&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;) ist ein sehr großer [[Multienzymkomplex]], der die irreversible [[oxidative Decarboxylierung]] von [[Pyruvat]] [[Katalyse|katalysiert]]. Er ist für die Energiegewinnung aus [[Kohlenhydrate]]n, beispielsweise &amp;lt;small&amp;gt;D&amp;lt;/small&amp;gt;-[[Glucose]], essenziell nötig, da er die [[Glykolyse]] mit dem [[Citratzyklus]] verbindet.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Ein funktionierender Pyruvatdehydrogenase-Komplex wurde in jedem [[Aerobie|aeroben]] [[Eukaryoten|Eukaryot]] sowie aeroben [[Prokaryoten|Prokaryot]] gefunden.&amp;lt;ref&amp;gt;Garabed Antranikian: &amp;#039;&amp;#039;Angewandte Mikrobiologie&amp;#039;&amp;#039;. Springer, Berlin 2006, ISBN 3-540-24083-7, S. 52 f.&amp;lt;/ref&amp;gt; Bei fakultativ anaeroben Bakterien ist der Komplex unter [[Anaerobie|anaeroben]] Bedingungen inaktiv. Obligat anaerobe Bakterien wie &amp;#039;&amp;#039;[[Clostridien]]&amp;#039;&amp;#039; oder aerobe [[Archaeen]] verwenden dagegen eine [[Pyruvat-Ferredoxin-Oxidoreduktase]].&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Mit den anderen Multienzymkomplexen: [[α-Ketoglutarat-Dehydrogenase-Komplex]] (OGDC), dem [[2-Oxoadipat-Dehydrogenase-Komplex]] (OADHC) und dem [[Verzweigtkettige α-Ketosäure-Dehydrogenase-Komplex|verzweigtkettigen α-Ketosäure-Dehydrogenase-Komplex]] (BCKDC) gehört der Pyruvatdehydrogenase-Komplex zu der Familie der [[2-Oxosäure-Dehydrogenase-Komplex|2-Oxosäure-Dehydrogenasen-Komplexe]].&amp;lt;ref&amp;gt;{{Literatur |Autor=Ryan J. Mailloux |Titel=The emerging importance of the α-keto acid dehydrogenase complexes in serving as intracellular and intercellular signaling platforms for the regulation of metabolism |Sammelwerk=Redox Biology |Band=72 |Datum=2024-06 |DOI=10.1016/j.redox.2024.103155 |PMC=11021975 |Seiten=103155 |Online=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2213231724001319}}&amp;lt;/ref&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Aufbau ==&lt;br /&gt;
Der Komplex findet sich bei Eukaryoten in der [[Mitochondrium|mitochondrialen]] Matrix, bei Prokaryoten im [[Cytoplasma]]&amp;lt;ref&amp;gt;Katharina Munk (Hrsg.): &amp;#039;&amp;#039;Taschenlehrbuch Biologie: Mikrobiologie&amp;#039;&amp;#039;. Thieme Verlag Stuttgart 2008, ISBN 978-3-13-144861-3, S. 355.&amp;lt;/ref&amp;gt; und bei [[Pflanzen]] zusätzlich in [[Plastid]]en.&amp;lt;ref&amp;gt;Caroline Bowsher, Martin W. Steer, Alyson K. Tobin: &amp;#039;&amp;#039;Plant Biochemistry&amp;#039;&amp;#039;. Garland Pub, New York, NY 2008, ISBN 978-0-8153-4121-5. S. 157&amp;lt;/ref&amp;gt; Er besteht aus multiplen Kopien dreier [[Enzym]]-Untereinheiten, die jede für sich eine Teilreaktion katalysieren. Die [[Aktives Zentrum|aktiven Zentren]] der jeweiligen Untereinheiten sind dabei eng benachbart:&amp;lt;ref name=&amp;quot;Garret&amp;quot;&amp;gt;Reginald Garrett, Charles M. Grisham: &amp;#039;&amp;#039;Biochemistry&amp;#039;&amp;#039;. (International Student Edition). Cengage Learning Services; 4. Auflage 2009; ISBN 978-0-495-11464-2; S. 566–571&amp;lt;/ref&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;div style=&amp;quot;overflow:auto&amp;quot;&amp;gt; &lt;br /&gt;
{| class=&amp;quot;wikitable&amp;quot;&lt;br /&gt;
|+&lt;br /&gt;
!Untereinheit&lt;br /&gt;
![[EC-Nummer]]&lt;br /&gt;
!Name&lt;br /&gt;
![[Gen]]&lt;br /&gt;
![[Cofaktor (Biochemie)|Cofactor]]&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|E1&lt;br /&gt;
|{{EC|1.2.4.1}}  &lt;br /&gt;
|[[Pyruvatdehydrogenase E1|Pyruvatdehydrogenase]] &lt;br /&gt;
|&amp;#039;&amp;#039;[[PDHA1]]&amp;#039;&amp;#039;, &amp;#039;&amp;#039;[[PDHB]]&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
|[[Thiaminpyrophosphat]] (TPP)&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|E2&lt;br /&gt;
|{{EC|2.3.1.12}} &lt;br /&gt;
|[[Dihydrolipoyl-Transacetylase]]&lt;br /&gt;
|&amp;#039;&amp;#039;[[Dihydrolipoyl-Transacetylase|DLAT]]&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
|[[Liponsäure]], [[Coenzym A|CoA]]&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
|E3&lt;br /&gt;
|{{EC|1.8.1.4}}   &lt;br /&gt;
|[[Dihydrolipoyl-Dehydrogenase]]&lt;br /&gt;
|&amp;#039;&amp;#039;[[Dihydrolipoyl-Dehydrogenase|DLD]], [[PDHX]]&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
|[[Flavin-Adenin-Dinukleotid|FAD]], [[Nicotinamidadenindinukleotid|NAD]]&lt;br /&gt;
|} &lt;br /&gt;
&amp;lt;/div&amp;gt;&lt;br /&gt;
Der gesamte Komplex zählt in Eukaryoten zu einem der größten, bekannten [[Multienzymkomplex]]e. Er hat einen Durchmesser von ca. 500&amp;amp;nbsp;[[Ångström (Einheit)|Å]] und eine molare Masse von 9,5 [[Dalton (Einheit)|Megadalton]].&amp;lt;ref name=&amp;quot;Garret&amp;quot; /&amp;gt; Die Kernstruktur, ein [[Dodekaeder]], wird von 60 E&amp;lt;sub&amp;gt;2&amp;lt;/sub&amp;gt;-Untereinheiten gebildet, die an den 20 Ecken des Dodekaeders Trimere bilden. An diese Kernstruktur sind 30 E&amp;lt;sub&amp;gt;1&amp;lt;/sub&amp;gt; Heterotetramere und 12 E&amp;lt;sub&amp;gt;3&amp;lt;/sub&amp;gt;-Homodimere lokalisiert. Darüber hinaus findet sich noch ein E&amp;lt;sub&amp;gt;3&amp;lt;/sub&amp;gt;-Bindeprotein, (E3BP), welches die E&amp;lt;sub&amp;gt;3&amp;lt;/sub&amp;gt;-Untereinheiten an den Gesamtkomplex bindet.&amp;lt;ref&amp;gt;Caroline Bowsher, Martin W. Steer, Alyson K. Tobin: &amp;#039;&amp;#039;Plant Biochemistry&amp;#039;&amp;#039;. Garland Pub, New York, NY 2008, ISBN 978-0-8153-4121-5. S. 160&amp;lt;/ref&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bakterien haben eine etwas andere Zusammensetzung des Komplexes. Am besten ist der PDC aus &amp;#039;&amp;#039;[[Escherichia coli]]&amp;#039;&amp;#039; untersucht, was auf die Arbeiten von [[Lester Reed]] zurückgeht.&amp;lt;ref name=&amp;quot;Biochemie&amp;quot;&amp;gt;Donald Voet, Judith G. Voet, Alfred Maelicke (Hrsg.), Werner Müller-Esterl (Hrsg.): &amp;#039;&amp;#039;Biochemie&amp;#039;&amp;#039;. Wiley-VCH, 1992, ISBN 3-527-28242-4, S. 185.&amp;lt;/ref&amp;gt; Der Kern des PDC von &amp;#039;&amp;#039;Escherichia coli&amp;#039;&amp;#039; ist ein kubischer Komplex aus 24 E&amp;lt;sub&amp;gt;2&amp;lt;/sub&amp;gt;-Untereinheiten, wobei 8 E&amp;lt;sub&amp;gt;2&amp;lt;/sub&amp;gt;-Homotrimere die Ecken des Würfels besetzen.&amp;lt;ref&amp;gt;ZH Zhou et al.: &amp;#039;&amp;#039;The remarkable structural and functional organization of the eukaryotic pyruvate dehydrogenase complexes&amp;#039;&amp;#039;. In: &amp;#039;&amp;#039;Proc Natl Acad Sci USA&amp;#039;&amp;#039;, 2001, 98(26), S. 14802–14807 (englisch); PMID 11752427; [http://www.pnas.org/content/98/26/14802.full.pdf+html pnas.org] (PDF).&amp;lt;/ref&amp;gt; Es gibt aber auch einige [[Gram-Färbung|Gram-negative]] Bakterien, deren Kernstruktur wie die bei Eukaryoten aufgebaut ist. Die Untereinheiten E&amp;lt;sub&amp;gt;1&amp;lt;/sub&amp;gt; und E&amp;lt;sub&amp;gt;3&amp;lt;/sub&amp;gt; werden als periphere Untereinheiten bezeichnet und binden jeweils als Homodimere an die PDC Kernstruktur. Lange Zeit wurde angenommen, dass 12 E&amp;lt;sub&amp;gt;1&amp;lt;/sub&amp;gt;-Homodimere und 6 E&amp;lt;sub&amp;gt;3&amp;lt;/sub&amp;gt; Homodimere an den kubischen Kern aus 24 E&amp;lt;sub&amp;gt;2&amp;lt;/sub&amp;gt; Untereinheiten binden.&amp;lt;ref name=&amp;quot;Biochemie&amp;quot; /&amp;gt;  Erst die Rekonstitution des gesamten PDC aus den einzelnen Untereinheiten &amp;#039;&amp;#039;in vitro&amp;#039;&amp;#039; zeigte, dass der mit E&amp;lt;sub&amp;gt;1&amp;lt;/sub&amp;gt;- und E&amp;lt;sub&amp;gt;3&amp;lt;/sub&amp;gt;-Homodimeren gesättigte PDC 16 E&amp;lt;sub&amp;gt;1&amp;lt;/sub&amp;gt;-Dimere und 8 E&amp;lt;sub&amp;gt;3&amp;lt;/sub&amp;gt;-Dimere gebunden hat und eine Gesamtmasse von 5.6 MDa besitzt.&amp;lt;ref&amp;gt;{{Literatur |Autor=S Meinhold, R Zdanowicz, C Giese, R Glockshuber |Titel=Dimerization of a 5-kDa domain defines the architecture of the 5-MDa gammaproteobacterial pyruvate dehydrogenase complex |Sammelwerk=Sci. Adv. |Band=10 |Nummer=6 |Datum=2024 |Seiten=eadj6358 |Sprache=en |DOI=10.1126/sciadv.adj6358 |PMC=10849603 |PMID=38324697}}&amp;lt;/ref&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
An den enzymatischen Reaktionen von PDC sind drei [[Coenzym|Cofaktoren]] beteiligt: [[Thiaminpyrophosphat|TPP]] (gebunden an E&amp;lt;sub&amp;gt;1&amp;lt;/sub&amp;gt;), kovalent an E&amp;lt;sub&amp;gt;2&amp;lt;/sub&amp;gt; gebundenes [[Liponamid]] und an E&amp;lt;sub&amp;gt;3&amp;lt;/sub&amp;gt; gebundenes [[Flavin-Adenin-Dinukleotid|FAD]].&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Die Reaktion ==&lt;br /&gt;
[[Datei:PDH schema.png|mini|hochkant=2.5|Reaktionsschema der oxidativen Decarboxylierung, im konkreten Fall der PDC ist R=H]]&lt;br /&gt;
Bei der [[Oxidative Decarboxylierung|oxidativen Decarboxylierung]] wird vom Pyruvat (C&amp;lt;sub&amp;gt;3&amp;lt;/sub&amp;gt;) [[Kohlenstoffdioxid]] (CO&amp;lt;sub&amp;gt;2&amp;lt;/sub&amp;gt;) abgespalten und ein NADH gewonnen. Dabei wird eine energiereiche Thioesterbindung zwischen Coenzym&amp;amp;nbsp;A und dem Acetatrest gebildet, so dass [[Acetyl-CoA]] entsteht. Die Energie hierfür stammt aus der Decarboxylierung. Die Umwandlung von Pyruvat zu Acetyl-CoA ist unter physiologischen Bedingungen irreversibel.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Teilschritte ===&lt;br /&gt;
* Die Decarboxylierung von Pyruvat erfolgt mit Hilfe der [[Pyruvatdehydrogenase E1|Pyruvatdehydrogenase (E&amp;lt;sub&amp;gt;1&amp;lt;/sub&amp;gt;)]] des Pyruvatdehydrogenase-Komplex (&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;A&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;). Bei dieser katalysierten Reaktion ist [[Thiaminpyrophosphat]] (TPP) die prosthetische Gruppe und bildet eine Atombindung mit Pyruvat. Das Reaktionsprodukt ist Hydroxyethyl-TPP und CO&amp;lt;sub&amp;gt;2&amp;lt;/sub&amp;gt;. Diese [[Hydroxyethylgruppe]] wird zu einer Acetylgruppe [[Oxidation|oxidiert]] und von Liponamid übernommen, so dass eine energiereiche Thioesterbindung, S-Acetylliponamid (&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;B&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;), entsteht. Liponamid ist an der Transacetylase-Untereinheit kovalent gebunden. Die Disulfidgruppe des Liponamids wird bei dieser Reaktion zur Disulfhydrylform reduziert.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* Der Acetylrest von Acetylliponamid wird auf [[Coenzym A]] übertragen, somit entstehen [[Acetyl-CoA]] und Dihydroliponamid (&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;C&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;). Dies wird von der [[Dihydrolipoyl-Transacetylase]] (E&amp;lt;sub&amp;gt;2&amp;lt;/sub&amp;gt;) katalysiert. Formal erfolgt bei dieser Reaktion eine Umesterung, wodurch die energiereiche Thioesterbindung erhalten bleibt.&amp;lt;ref name=&amp;quot;Stryer536&amp;quot;&amp;gt;Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko, Lubert Stryer: &amp;#039;&amp;#039;Biochemie&amp;#039;&amp;#039;. 6 Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2007, ISBN 978-3-8274-1800-5, S. 536&amp;lt;/ref&amp;gt;&lt;br /&gt;
* Dihydroliponamid wird durch die [[Dihydrolipoyl-Dehydrogenase]] (E&amp;lt;sub&amp;gt;3&amp;lt;/sub&amp;gt;)-Untereinheit zu Liponamid regeneriert. Dabei wird ein kovalent gebundenes FAD zu FADH&amp;lt;sub&amp;gt;2&amp;lt;/sub&amp;gt; reduziert (&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;D&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;), welches durch die Reduktion von NAD&amp;lt;sup&amp;gt;+&amp;lt;/sup&amp;gt; wieder regeneriert wird (&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;E&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;). Die Übertragung von Elektronen findet normalerweise in umgekehrter Richtung von NADH zu FAD statt. Das Elektronenübertragungspotential von FAD ist durch seine chemische Umgebung innerhalb des Proteins aber ausreichend erhöht, so dass die Reaktion ablaufen kann.&amp;lt;ref name=&amp;quot;Stryer536&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Somit ergibt sich folgende Gesamtreaktion:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
: &amp;lt;chem&amp;gt;Pyruvat + HS-CoA + NAD+ -&amp;gt; Acetyl-CoA + CO2 + NADH + H+&amp;lt;/chem&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Durch die Generierung von Acetyl-CoA aus Pyruvat wird eine Verbindung zwischen der Glykolyse und Citratzyklus hergestellt. Das entstandene Acetyl-CoA kann dann mit [[Oxalacetat]] durch die [[Citrat-Synthase|Citratsynthase]] weiter zu [[Citrat]] umgesetzt werden. Das NADH/H&amp;lt;sup&amp;gt;+&amp;lt;/sup&amp;gt; kann durch die [[Atmungskette]] wieder reoxidiert werden.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Essentialität von Vitamin B&amp;lt;sub&amp;gt;1&amp;lt;/sub&amp;gt; und Mangel ==&lt;br /&gt;
Der Pyruvatdehydrogenase-Komplex ist, gemäß der beschriebenen Reaktion, für alle (Netto-)Energiegewinnung aus Kohlenhydraten (im Gegensatz zu [[Fette]]n) notwendig. Mit dem Anteil von [[Thiamin|Vitamin B&amp;lt;sub&amp;gt;1&amp;lt;/sub&amp;gt;]] (Thiamin) ist hierzu auch ein Vitamin nötig, also ein Stoff der von außen zugeführt werden muss. Es gibt einen erhöhten Bedarf für Thiamin bei stark erhöhter Kohlenhydratzufuhr. Bei normaler gesunder Ernährung ohne Alkoholkonsum ist eine zusätzliche Thiaminzufuhr nicht notwendig.&amp;lt;ref&amp;gt;Sauberlich et al.: &amp;#039;&amp;#039;Thiamin requirement of the adult human&amp;#039;&amp;#039;. In: &amp;#039;&amp;#039;Am J Clin Nutr.&amp;#039;&amp;#039; November 1979, 32(11), S. 2237–2248. PMID 495541&amp;lt;/ref&amp;gt;&amp;lt;ref&amp;gt;Buchseite zu Thiamin-Verbrauch aus „Ernährungsmedizin“, Thieme Verlag. [https://books.google.de/books?id=aZuuR57Khv4C&amp;amp;pg=PA68&amp;amp;lpg=PA68&amp;amp;dq=1000+Kohlenhydratkalorien+Thiamin&amp;amp;source=bl&amp;amp;ots=ZC54Qv45Yc&amp;amp;sig=1mj8nNNoRXBYE4W3xqrrxX1HvXY&amp;amp;hl=de&amp;amp;sa=X&amp;amp;oi=book_result&amp;amp;resnum=2&amp;amp;ct=result books.google.de]&amp;lt;/ref&amp;gt;&amp;lt;ref&amp;gt;{{Literatur |Autor=N Tasevska, SA Runswick, A McTaggart, SA Bingham |Titel=Twenty-four-hour urinary thiamine as a biomarker for the assessment of thiamine intake |Sammelwerk=Eur J Clin Nutr |Band=62 |Nummer=9 |Datum=2008-09 |Sprache=en |DOI=10.1038/sj.ejcn.1602829 |PMID=17565356 |Seiten=1139–1147}} PMID 17565356.&amp;lt;/ref&amp;gt;&amp;lt;ref&amp;gt;{{Literatur |Autor=FL Iber, JP Blass, M Brin, CM Leevy |Titel=Thiamin in the elderly--relation to alcoholism and to neurological degenerative disease |Sammelwerk=Am. J. Clin. Nutr. |Band=36 |Nummer=5 Suppl |Datum=1982-11 |Seiten=1067–1082 |Sprache=en |PMID=6765072}}&amp;lt;/ref&amp;gt;&amp;lt;ref&amp;gt;{{Literatur |Autor=MJ Webster, TP Scheett, MR Doyle, M Branz |Titel=The effect of a thiamin derivative on exercise performance |Sammelwerk=Eur J Appl Physiol Occup Physiol |Band=75 |Nummer=6 |Datum=1997 |Seiten=520–524 |Sprache=en |PMID=9202948}}&amp;lt;/ref&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Regulation ==&lt;br /&gt;
Die Endprodukte Acetyl-CoA und auch NADH können zu einer Hemmung des Pyruvatdehydrogenase-Komplexes führen (Produkthemmung). Darüber hinaus wird der Komplex auch durch zwei Modifikationen reguliert. Hierbei katalysieren eine Pyruvatdehydrogenase-Kinase (PDK) und eine Phosphopyruvatdehydrogenase-Phosphatase (PDP) die reversible [[Phosphorylierung]] des cytosolischen PDC.&amp;lt;ref&amp;gt;Caroline Bowsher, Martin W. Steer, Alyson K. Tobin: &amp;#039;&amp;#039;Plant Biochemistry&amp;#039;&amp;#039;. Garland Pub, New York NY 2008, ISBN 978-0-8153-4121-5, S. 162 ff.&amp;lt;/ref&amp;gt; In Säugern werden drei, in Pflanzen zwei hochkonservierte [[Serin]]reste der E&amp;lt;sub&amp;gt;1&amp;lt;/sub&amp;gt;-Untereinheit durch die PDK unter [[Adenosintriphosphat|ATP]]-Verbrauch phosphoryliert. Dies bewirkt eine komplette Inaktivierung der PDC. Die Phosphatase macht die Phosphorylierung wieder rückgängig und aktiviert damit den Gesamtkomplex.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Beim Menschen wird die PDP durch [[Calcium]]- sowie [[Magnesium]]ionen stimuliert.&amp;lt;ref&amp;gt;Melanie Königshoff, Timo Brandenburger: &amp;#039;&amp;#039;Kurzlehrbuch Biochemie. Nach dem neuen GK 1&amp;#039;&amp;#039;. Thieme, Stuttgart 2004, ISBN 3-13-136411-4, S. 124&amp;lt;/ref&amp;gt; Eine Steigerung des Calciumspiegels kann auch von [[Sympathomimetika#α-Sympathomimetika|α-Sympathomimetika]] und [[Antidiuretisches Hormon|Vasopressin]] hervorgerufen werden. Die PDK wird dagegen von Acetyl-CoA und NADH stimuliert, während Pyruvat, [[Adenosindiphosphat|ADP]] und Calciumionen einen hemmenden Effekt haben. In Pflanzen ist die Aktivität der Kinase höher als die der Phosphatase, so dass sie dort noch zusätzlich reguliert werden muss. Hierbei aktiviert [[Ammonium]] (NH&amp;lt;sub&amp;gt;4&amp;lt;/sub&amp;gt;&amp;lt;sup&amp;gt;+&amp;lt;/sup&amp;gt;) die PDK, während Pyruvat und ADP diese hemmen.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Klinische Relevanz ==&lt;br /&gt;
Ein [[Pyruvat-Dehydrogenase-Mangel]] (PDCD) kann durch Mutationen in einem der Enzyme oder Cofaktoren entstehen, die zum Aufbau des Komplexes verwendet werden. Der wichtigste klinische Befund ist die [[Laktatazidose]].&amp;lt;ref&amp;gt;{{Internetquelle |url=http://ghr.nlm.nih.gov/condition/pyruvate-dehydrogenase-deficiency |titel=Pyruvate dehydrogenase deficiency |werk=ghr.nlm.nih.gov |abruf=2013-03-17}}&amp;lt;/ref&amp;gt; Die PDCD-Mutationen, die nachfolgend zu einem Mangel an NAD- und FAD-Produktion führen, behindern oxidative Phosphorylierungsprozesse, welche für die aerobe Atmung von zentraler Bedeutung sind. In der Folge wird Acetyl-CoA stattdessen über anaerobe Mechanismen zu anderen Molekülen wie Laktat abgebaut, was zu einem Überschuss an körpereigenem Laktat und damit verbundenen neurologischen Pathologien führt.&amp;lt;ref&amp;gt;{{Literatur |Autor=Neha Gupta, Chrystal Rutledge |Titel=Pyruvate Dehydrogenase Complex Deficiency: An Unusual Cause of Recurrent Lactic Acidosis in a Paediatric Critical Care Unit |Sammelwerk=The Journal of Critical Care Medicine |Band=5 |Nummer=2 |Datum=2019-05-13 |ISSN=2393-1817 |Seiten=71–75 |Online=https://www.sciendo.com/article/10.2478/jccm-2019-0012 |DOI=10.2478/jccm-2019-0012 |PMC=6534940 |PMID=31161145}}&amp;lt;/ref&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Ein Pyruvat-Dehydrogenase-Mangel ist zwar selten, aber es gibt eine Reihe verschiedener Gene, die, wenn sie mutiert oder nicht funktionsfähig sind, diesen Mangel verursachen können.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Erstens enthält die E&amp;lt;small&amp;gt;&amp;lt;sub&amp;gt;1&amp;lt;/sub&amp;gt;&amp;lt;/small&amp;gt;-Untereinheit der Pyruvatdehydrogenase vier verschiedene Untereinheiten: zwei α-Untereinheiten, die als E&amp;lt;sub&amp;gt;1&amp;lt;/sub&amp;gt;-α bezeichnet werden, und zwei β-Untereinheiten, die als E&amp;lt;sub&amp;gt;1&amp;lt;/sub&amp;gt;-β bezeichnet werden. Das &amp;#039;&amp;#039;[[PDHA1]]&amp;#039;&amp;#039;-Gen, das in den E&amp;lt;sub&amp;gt;1&amp;lt;/sub&amp;gt;-α-Untereinheiten zu finden ist, verursacht, wenn es mutiert ist, 80 % der Fälle von Pyruvatdehydrogenasemangel, da diese Mutation das E&amp;lt;sub&amp;gt;1&amp;lt;/sub&amp;gt;-α-Protein kürzt. Eine verminderte Funktion des E&amp;lt;sub&amp;gt;1&amp;lt;/sub&amp;gt;-α-Proteins verhindert, dass die Pyruvat-Dehydrogenase ausreichend an Pyruvat bindet, wodurch die Aktivität des Gesamtkomplexes verringert wird.&amp;lt;ref&amp;gt;{{Literatur |Autor=W. Lissens, L. De Meirleir, S. Seneca, I. Liebaers, G. K. Brown, R. M. Brown, M. Ito, E. Naito, Y. Kuroda, D. S. Kerr, I. D. Wexler, M. S. Patel, B. H. Robinson, A. Seyda |Titel=Mutations in the X-linked pyruvate dehydrogenase (E1) alpha subunit gene (PDHA1) in patients with a pyruvate dehydrogenase complex deficiency |Sammelwerk=Human Mutation |Band=15 |Nummer=3 |Datum=2000 |ISSN=1059-7794 |Seiten=209–219 |DOI=10.1002/(SICI)1098-1004(200003)15:3&amp;lt;209::AID-HUMU1&amp;gt;3.0.CO;2-K |PMID=10679936}}&amp;lt;/ref&amp;gt; Wenn das [[PDHB|&amp;#039;&amp;#039;PDHB&amp;#039;&amp;#039;-]]Gen in der E&amp;lt;sub&amp;gt;1&amp;lt;/sub&amp;gt;-β-Untereinheit des Komplexes mutiert ist, führt dies ebenfalls zu einem Pyruvat-Dehydrogenase-Mangel.&amp;lt;ref&amp;gt;{{Literatur |Autor=K. Okajima, L.G. Korotchkina, C. Prasad, T. Rupar, J.A. Phillips III, C. Ficicioglu, J. Hertecant, M.S. Patel, D.S. Kerr |Titel=Mutations of the E1β subunit gene (PDHB) in four families with pyruvate dehydrogenase deficiency |Sammelwerk=Molecular Genetics and Metabolism |Band=93 |Nummer=4 |Datum=2008-04 |Seiten=371–380 |Online=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1096719207005938 |DOI=10.1016/j.ymgme.2007.10.135}}&amp;lt;/ref&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Auch Mutationen in anderen Untereinheiten des Komplexes, wie das &amp;#039;&amp;#039;[[Dihydrolipoyl-Transacetylase|DLAT]]&amp;#039;&amp;#039;-Gen in der E&amp;lt;sub&amp;gt;2&amp;lt;/sub&amp;gt;-Untereinheit, das &amp;#039;&amp;#039;[[PDHX]]&amp;#039;&amp;#039;-Gen in der E&amp;lt;sub&amp;gt;3&amp;lt;/sub&amp;gt;-Untereinheit sowie eine Mutation in einem Pyruvat-Dehydrogenase-Phosphatase-Gen, bekannt als &amp;#039;&amp;#039;[[PDP1]]&amp;#039;&amp;#039;, wurden auf einen Pyruvat-Dehydrogenase-Mangel zurückgeführt, wobei ihr spezifischer Beitrag zum Krankheitszustand nicht bekannt ist.&amp;lt;ref&amp;gt;{{Literatur |Autor=Rosemary A. Head, Ruth M. Brown, Zarazuela Zolkipli, Raveen Shahdadpuri, Mary D. King, Peter T. Clayton, Garry K. Brown |Titel=Clinical and genetic spectrum of pyruvate dehydrogenase deficiency: Dihydrolipoamide acetyltransferase (E2) deficiency |Sammelwerk=Annals of Neurology |Band=58 |Nummer=2 |Datum=2005-08 |ISSN=0364-5134 |Seiten=234–241 |Online=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ana.20550 |DOI=10.1002/ana.20550}}&amp;lt;/ref&amp;gt;&amp;lt;ref&amp;gt;{{Literatur |Autor=Hana Pavlu-Pereira, Maria João Silva, Cristina Florindo, Sílvia Sequeira, Ana Cristina Ferreira, Sofia Duarte, Ana Luísa Rodrigues, Patrícia Janeiro, Anabela Oliveira, Daniel Gomes, Anabela Bandeira, Esmeralda Martins, Roseli Gomes, Sérgia Soares, Isabel Tavares de Almeida, João B. Vicente, Isabel Rivera |Titel=Pyruvate dehydrogenase complex deficiency: updating the clinical, metabolic and mutational landscapes in a cohort of Portuguese patients |Sammelwerk=Orphanet Journal of Rare Diseases |Band=15 |Nummer=1 |Datum=2020-12 |ISSN=1750-1172 |Online=https://ojrd.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13023-020-01586-3 |DOI=10.1186/s13023-020-01586-3 |PMC=7579914 |PMID=33092611}}&amp;lt;/ref&amp;gt;&amp;lt;ref&amp;gt;{{Literatur |Autor=Hye Jin Heo, Hyoung Kyu Kim, Jae Boum Youm, Sung Woo Cho, In-Sung Song, Sun Young Lee, Tae Hee Ko, Nari Kim, Kyung Soo Ko, Byoung Doo Rhee, Jin Han |Titel=Mitochondrial pyruvate dehydrogenase phosphatase 1 regulates the early differentiation of cardiomyocytes from mouse embryonic stem cells |Sammelwerk=Experimental &amp;amp; Molecular Medicine |Band=48 |Nummer=8 |Datum=2016-08-19 |ISSN=2092-6413 |Seiten=e254–e254 |Online=https://www.nature.com/articles/emm201670 |DOI=10.1038/emm.2016.70 |PMC=5007642 |PMID=27538372}}&amp;lt;/ref&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bei der Stoffwechselkrankheit der [[kombinierte Malon- und Methylmalonazidurie|kombinierten Malon- und Methylmalonazidurie]] (CMAMMA) aufgrund von [[ACSF3]]-Mangel, ist die [[mitochondriale Fettsäuresynthese]] (mtFAS) gestört, die die [[Präkursor|Vorläufer]]&amp;lt;nowiki/&amp;gt;reaktion der [[Liponsäure]]&amp;lt;nowiki/&amp;gt;biosynthese darstellt.&amp;lt;ref name=&amp;quot;:0&amp;quot;&amp;gt;{{Literatur |Autor=Zeinab Wehbe, Sidney Behringer, Khaled Alatibi, David Watkins, David Rosenblatt, Ute Spiekerkoetter, Sara Tucci |Titel=The emerging role of the mitochondrial fatty-acid synthase (mtFASII) in the regulation of energy metabolism |Sammelwerk=Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Molecular and Cell Biology of Lipids |Band=1864 |Nummer=11 |Datum=2019-11 |DOI=10.1016/j.bbalip.2019.07.012 |Seiten=1629–1643 |Online=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1388198119301349}}&amp;lt;/ref&amp;gt; Die Folge ist ein verminderter [[Lipoylierung]]sgrad von wichtigen mitochondrialen Enzymen, wie unter anderem des Pyruvat-Dehydrogenase- und des α-Ketoglutarat-Dehydrogenase-Komplexes (OGDC).&amp;lt;ref name=&amp;quot;:0&amp;quot; /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Hemmstoffe ==&lt;br /&gt;
[[Datei:Toxicity of Arsenite with dihydrolipoamide.svg|mini|hochkant=1.5|Giftigkeit von Arsenit bei Sulfhydrylgruppen]]&lt;br /&gt;
[[Datei:Toxicity of organoarsenic compounds with dihydrolipoamide.svg|mini|hochkant=1.5|Giftigkeit von organischen Arsenverbindungen bei Sulfhydrylgruppen]]&lt;br /&gt;
[[Arsen]](III)-verbindungen wie [[Arsenige Säure|Arsenit]] (AsO&amp;lt;sub&amp;gt;3&amp;lt;/sub&amp;gt;&amp;lt;sup&amp;gt;3−&amp;lt;/sup&amp;gt;) oder organische Arsenverbindungen gehen kovalente Verbindungen mit Sulfhydrylgruppen ein. Daher vermögen sie das Liponamid aus der PDC zu inaktivieren und wirken damit toxisch.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== PDC in Plastiden ==&lt;br /&gt;
In Pflanzen kommt der Pyruvatdehydrogenase-Komplex nicht nur in Mitochondrien vor, sondern auch in [[Plastide]]n. Dort ist er in der Bereitstellung von Acetyl-CoA für die [[Fettsäuresynthese]] involviert.&amp;lt;ref&amp;gt;[[Hans W. Heldt]], [[Birgit Piechulla]]: &amp;#039;&amp;#039;Pflanzenbiochemie&amp;#039;&amp;#039;. 4. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2008, ISBN 978-3-8274-1961-3, S. 354&amp;lt;/ref&amp;gt; Jedoch ist die Aktivität des Komplexes –&amp;amp;nbsp;je nach Entwicklungsstadium der Zelle&amp;amp;nbsp;– eher gering. Der größte Teil des Acetyl-CoA wird nämlich aus [[Acetat]] bezogen, was ATP-abhängig von einer Acetyl-CoA-Synthetase katalysiert wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Literatur ==&lt;br /&gt;
* Z. Hong Zhou et al.: &amp;#039;&amp;#039;The remarkable structural and functional organization of the eukaryotic pyruvate dehydrogenase complexes&amp;#039;&amp;#039;. In: &amp;#039;&amp;#039;Proc Natl Acad Sci USA&amp;#039;&amp;#039;, 2001, 98(26), S. 14802–14807 (englisch); PMID 11752427; [http://www.pnas.org/content/98/26/14802.full.pdf+html pnas.org] (PDF).&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Weblinks ==&lt;br /&gt;
{{Wikibooks|Biochemie und Pathobiochemie: Ketosäure-Dehydrogenase-Komplexe|Pyruvatdehydrogenase-Komplex}}&lt;br /&gt;
{{Wikibooks|Biochemie und Pathobiochemie: Citratzyklus}}&lt;br /&gt;
* {{Internetquelle&lt;br /&gt;
   |url=http://chemistry.gsu.edu/Glactone/PDB/Proteins/Krebs/Krebs.html&lt;br /&gt;
   |titel=Citratzyklus mit Stellung von Pyruvat-Dehydrogenase und Moleküldarstellungen in Farbe&lt;br /&gt;
   |werk=chemistry.gsu.edu&lt;br /&gt;
   |sprache=en&lt;br /&gt;
   |offline=1&lt;br /&gt;
   |archiv-url=https://web.archive.org/web/20140221112713/http://chemistry.gsu.edu/Glactone/PDB/Proteins/Krebs/Krebs.html&lt;br /&gt;
   |archiv-datum=2014-02-21&lt;br /&gt;
   |abruf=2016-01-17}}&lt;br /&gt;
* [https://reactome.org/content/detail/R-HSA-71397 Oxidative decarboxylation of pyruvate to acetyl CoA by pyruvate dehydrogenase.] reactome.org&lt;br /&gt;
* {{Orphanet |ID=765 |Name=Pyruvat-Dehydrogenase-Mangel }}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Einzelnachweise ==&lt;br /&gt;
&amp;lt;references /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{SORTIERUNG:Pyruvatdehydrogenasekomplex}}&lt;br /&gt;
[[Kategorie:Enzym]]&lt;br /&gt;
[[Kategorie:Proteinkomplex]]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>imported&gt;BrunoBoehmler</name></author>
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