概述
甲羟戊酸磷酸脱羧酶(mevalonate diphosphate decarboxylase, MVD/MDD, EC 4.1.1.33)是[[甲羟戊酸(甲瓦龙酸,MVA)]]途径(MVA途径)的最后一步酶,催化5-焦磷酸甲羟戊酸发生[[ATP:三磷酸腺苷]]依赖的脱羧-脱水反应,生成异戊烯基焦磷酸(IPP)。其**结构**属于GHMP激酶超家族成员。
酶学特征
甲羟戊酸磷酸脱羧酶催化的反应为:
$\text{5-焦磷酸甲羟戊酸} + \text{[[ATP:三磷酸腺苷]]} \xrightarrow{MVD} \text{IPP} + \text{ADP} + Pi + CO_2$
此反应是一个协同过程:[[ATP:三磷酸腺苷]]先将3-OH磷酸化形成不稳定的3-磷酸中间体,随后C3-磷酸基团作为离去基团,协助C3-C4之间的脱羧反应发生,同时脱水形成Δ³'⁴双键,生成IPP。
在MVA途径中的位置
甲羟戊酸磷酸脱羧酶是MVA途径的终末酶:
1. [[甲羟戊酸激酶(MVK)]]:甲羟戊酸 → 5-磷酸甲羟戊酸 2. [[磷酸甲羟戊酸激酶(PMVK)]]:5-磷酸甲羟戊酸 → 5-焦磷酸甲羟戊酸 3. **甲羟戊酸磷酸脱羧酶**:5-焦磷酸甲羟戊酸 → IPP
IPP进入后续的[[异戊二烯(isoprene)]]缩合反应,合成萜类、[[胆固醇(cholesterol)]]和[[0. 类胡萝卜素]]等。
代谢调控
甲羟戊酸磷酸脱羧酶的活性受长链异戊烯基焦磷酸(如FPP和GGPP)的反馈抑制。此外,该酶的表达受SREBP转录因子调控,与HMG-CoA还原酶协同响应细胞内[[胆固醇(cholesterol)]]水平的变化。
参考资料
• 该酶是MVA途径中唯一同时催化磷酸化和脱羧的双功能酶
• IPP是所有[[异戊二烯(isoprene)]]衍生物的共同前体分子