Die Pyruvatdehydrogenase, kurz PDH, ist ein Enzym, das die Reaktion von Pyruvat zu Acetyl-CoA katalysiert, und damit die Glykolyse an den Citrat-Zyklus anschließt.
Im 1. Reaktionsschritt weist das Thiaminpyrophosphat (TPP), das als Coenzym für die Pyruvat-Dehydrogenase (E1) fungiert, chemisch gesehen zwei heterozyklische Ringe auf. Für die Coenzym-Funktion ist der Thiazolring entscheidend. Der Kohlenstoff, der im Thiazolring zwischen dem Stickstoff- und Schwefelatom liegt, tendiert dazu, leicht ein Proton abzugeben. Es entsteht somit ein negativ geladenes und sehr reaktives Carbanion. Dieses Carbanion leitet die PDH-Reaktion ein, indem es sich an den Carbonylkohlenstoff des Pyruvat anlagert und folglich auf die Elektronen am Pyruvat einen kräftigen Elektronenzug ausübt. Im weiteren löst sich die Carboxylgruppe in Form von CO2 ab. Zurück bleiben zwei Elektronen der Carboxylgruppe am TPP.
Parallel zu dieser Reaktion lagert sich ein Proton an den Sauerstoff der Carbonylgruppe (–C=O) an. Dadurch bildet sich eine Doppelbindung zu TPP aus und es entsteht Hydroxyethyl-TPP. Dieser Hydroxyethylrest wird auch als "aktivierter Acetaldehyd" bezeichnet, da die Oxidationsstufe des Carbonylkohlenstoffs in Hydroxyethyl-TPP der Oxidationsstufe des C-Atoms im Acetaldehyd entspricht.
Autor: Fabienne Reh, DocCheck, erstellt mit BioRender.com; lizenziert unter CC BY-NC-SA 3.0; adaptiert nach Rassow et al., 2008 ("Duale Reihe Biochemie")
