Complexe 3-méthyl-2-oxobutanoate déshydrogénase

3-méthyl-2-oxobutanoate déshydrogénase

Données clés

N° EC	EC 1.2.4.4
N° CAS	9082-72-8
Cofacteur(s)	TPP

Activité enzymatique

IUBMB	Entrée IUBMB
IntEnz	Vue IntEnz
BRENDA	Entrée BRENDA
KEGG	Entrée KEGG
MetaCyc	Voie métabolique
PRIAM	Profil
PDB	RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum
GO	AmiGO / EGO

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Le complexe 3-méthyl-2-oxobutanoate déshydrogénase est l'association de trois enzymes — une décarboxylase, une acyltransférase et une oxydo-réductase — agissant séquentiellement dans cet ordre :

Enzyme	Abrév.	Cofacteurs
3-Méthyl-2-oxobutanoate déshydrogénase   EC 1.2.4.4 : décarboxylase	E1	Thiamine pyrophosphate   (TPP)
Dihydrolipoyl transacylase   EC 2.3.1.168 : acyltransférase	E2	Lipoamide / dihydrolipoamide   Coenzyme A (CoA-SH)
Dihydrolipoyl déshydrogénase   EC 1.8.1.4 : oxydo-réductase	E3	Flavine adénine dinucléotide (FAD)   Nicotinamide adénine dinucléotide (NAD^+)

Ce complexe enzymatique intervient dans la dégradation des acides aminés à chaîne latérale ramifiée, tels que la valine, l'isoleucine et la leucine. Il est structurellement apparenté au complexe pyruvate déshydrogénase et au complexe alpha-cétoglutarate déshydrogénase.

La réaction globale catalysée par le complexe 3-méthyl-2-oxobutanoate déshydrogénase est la suivante (en considérant les espèces ionisées) :

	+ CoA-SH + NAD^+  →  NADH + H^+ + CO2 +
α-Cétovaline		Isobutyryl-CoA

Le mécanisme de cette réaction, qui fait intervenir successivement les enzymes E1, E2 et E3, chacune avec ses cofacteurs, est assez complexe, et peut être résumé par le schéma simplifié ci-dessous :

Mécanisme réactionnel du complexe 3-méthyl-2-oxobutanoate déshydrogénase (CH₂R = CH(CH₃)₂ sur ce schéma) :
    - la 3-méthyl-2-oxobutanoate déshydrogénase (E1) catalyse les étapes A et B avec la thiamine pyrophosphate (TPP),
    - la dihydrolipoyl transacylase (E2) catalyse l'étape C avec le lipoamide et la coenzyme A (CoA-SH),
    - la dihydrolipoyl déshydrogénase (E3) catalyse les étapes D et E avec le FAD et le NAD⁺.