15.15. Биотин - мобильный переносчик активированного CO2

Обнаружение того факта, что в митохондриях происходит образование оксалоацетата из пирувата, привело Мертона Аттера к открытию в 1960 г. пируват-карбоксилазы. Этот фермент представляет особый интерес из-за его каталитических и аллостерических свойств. Пируват-карбоксилаза содержит ковалентно присоединенную простетическую группу, биотин, который функционирует в качестве переносчика активированного

Карбоксильный конец биотина связан амидной связью с е-аминогруппой специфического остатка лизина.

Заметим, что биотин присоединен к пируват-карбоксилазе длинной гибкой цепью, сходной с цепью, связывающей липоамид в пируват-дегидрогеназном комплексе.

Карбоксилирование пирувата протекает в две стадии:

Карбоксильная группа в промежуточном продукте карбоксибиотин—фермент связана с атомом биотинового кольца.

В этом промежуточном продукте карбоксильная группа активирована. для ее отщепления

составляет — 4,7 ккал/моль, что обусловливает способность карбоксибиотина к переносу на акцепторы без дополнительного потребления свободной энергии.

Активированная карбоксильная группа переносится затем с карбоксибиотина на пируват с образованием оксалоацетата. Длинная гибкая цепь между биотином и ферментом сообщает этой простетической группе способность поворачиваться от одного активного центра фермента (АТР-бикарбонатный участок) к другому (пируватному участку).