Потребление НАД+ в гликолизе

Из 10 стадий гликолиза только одна реакция — глицеральдегид-3-фосфат (G3P) в 1,3-бисфосфоглицерат (PGP) — использует NAD+ и, таким образом, производит NADH. Кроме того, именно этот этап отвечает исключительно за чистый прирост 2АТФ в гликолизе, поскольку здесь фосфорилирование происходит без расхода АТФ.

Почему NAD+ используется только на этом этапе? Можно ли по другой информации предсказать, что это единственный шаг, требующий NAD+? Можно ли осуществить эту реакцию без участия НАД(Ф)+? Можно ли пропустить этот шаг и напрямую производить 3-фосфоглицерат (давайте не будем волноваться, даже если мы не можем производить АТФ в этом процессе). Я заинтересован в этом, потому что этот шаг требует ферментации для регенерации NAD+ в анаэробных условиях. E. coli продуцировала ацетат в качестве побочного эффекта, как и ожидалось в анаэробных условиях, но также довольно неожиданно во время аэробных условий и условий с высокой скоростью роста (ацетат-переключатель, проблема переполнения). Производство ацетата нежелательно во многих промышленных применениях.

Ответы (1)

NAD+ важен на этом этапе, так как он является кофактором для глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы (G3PDH), которая действует как акцептор атома водорода от C1 (см. ниже).

введите описание изображения здесь

Если вы посмотрите на реакцию, альдегид из C1 окисляется до карбоновой кислоты, которая на втором этапе превращается в фосфоэфир. Для этого цистеин из активного центра G3PDH атакует G3P и образует полуацеталь. Он окисляется до сложного тиоэфира, гидрид, который отщепляется на этой стадии, переносится на NAD+, связанный G3PDH. На втором этапе тиоэфир, образующийся между ферментом и G3P, подвергается атаке молекулой неорганического фосфата с образованием 1,3-BPG. Этот шаг возможен только за счет расщепления очень богатой энергией тиоэфирной связи. Таким образом, чтобы эта реакция произошла, вам нужны обе стадии, так как в противном случае образование богатой энергией связи фосфатного эфира не произошло бы. Подробнее см. здесь .

Чтобы перейти непосредственно от G3P к 3-PG, вам понадобится фермент, который окисляет альдегидную группу в G3P. И тогда снова нужен акцептор для отщепленного здесь водорода.

Потребление НАД+ в гликолизе
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v