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ピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体（PDC）は、細胞のエネルギー代謝において非常に重要な酵素複合体です。特に、解糖系とクエン酸回路（TCA回路、またはクレブス回路）を結びつける役割を果たしています。PDCは、細胞内のミトコンドリアに存在し、炭水化物から得られたエネルギーを効率よく利用するために重要です。
Pyruvate dehydrogenase complex機能
PDCは、解糖系で生成されるピルビン酸を不可逆的にアセチルCoAと二酸化炭素（CO2）に変換します。このアセチルCoAはクエン酸回路に入り、さらに酸化されてATP（細胞のエネルギー源）を生成します。また、この反応ではNADHも生成され、これが酸化的リン酸化を通じてさらなるATP生成に寄与します。
Pyruvate dehydrogenase complexの構成酵素
ピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体は、以下の3つの主要な酵素から構成されています：
1. E1 – ピルビン酸デヒドロゲナーゼ：ピルビン酸の脱炭酸反応を触媒し、CO2を放出し、ヒドロキシエチル-TPP中間体を生成します。
2. E2 – ジヒドロリポイルトランスアセチラーゼ：アセチル基を補酵素A（CoA）に転移させ、アセチルCoAを生成します。
3. E3 – ジヒドロリポイルデヒドロゲナーゼ：リポアミドを酸化状態に戻すため、NAD+を補酵素として用いてNADHを生成します。
Pyruvate dehydrogenase complexの調節
PDCの活性は、いくつかの方法で厳密に制御されています。
– リン酸化/脱リン酸化：ピルビン酸デヒドロゲナーゼキナーゼ（PDK）がPDCをリン酸化して不活性化し、ピルビン酸デヒドロゲナーゼホスファターゼ（PDP）が脱リン酸化して活性化します。
– アロステリック調節：PDCは基質（ピルビン酸、NAD+）によって活性化され、生成物（アセチルCoA、NADH）によって抑制されます。
Pyruvate dehydrogenase complexの臨床的な重要性
PDCの欠損や遺伝子変異は、ピルビン酸デヒドロゲナーゼ欠損症を引き起こす可能性があり、この疾患は乳酸アシドーシス、発達遅延、神経学的問題など、エネルギー代謝の障害に関連する症状を引き起こします。
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Pyruvate dehydrogenase complexに属する遺伝子
DLAT
DLD
PDHA1
PDHB
PDHX
この記事の筆者：仲田洋美（医師）
