丙酮酸脫氫酶複合體

丙酮酸脱氢酶复合体（英语：Pyruvate dehydrogenase complex；PDH complex；PDC；也称为丙酮酸脱氢酶复合物）是生物体内催化丙酮酸转变成乙醘辅酶A之反应的三种酶及五种辅酶的组合。
此复合物所参与的反应名称是丙酮酸脱羧，是连结糖酵解作用（最终产物为丙酮酸）与柠檬酸循环（起始反应物为乙醘辅酶A）的一连串化学反应，所有反应都是在丙酮酸脱氢酶复合物的表面以内进行。
除此之外，此复合物也是生物体内另外两种酶复合物的原型，分别是参与柠檬酸循环的α-酮基戊二酸复合物（α-ketoglutarate dehydrogenase complex），以及参与一些氨基酸氧化路径的支链α-酮酸脱氢酶复合物（Branched-chain α-keto acid dehydrogenase complex）。而且因为这些复合物都包含一些属于维生素B群的化学物质，因此缺乏维生素B会造成众多疾病，例如脚气病。

整体结构

哺乳类动物体内的丙酮酸脱氢酶复合物直径大小，大约是50奈米，约是核糖体的5倍大，可以在电子显微镜下直接观察其外观。分析电子显微镜照片与晶体衍射的结果，可以得出一个模型，模型显示在复合体的外围是E1，内部则是E2与E3。E2的形状为五角十二面体，直径大约25奈米。在牛科动物细胞里是以60个单位来组成一个核心；在大肠杆菌中则是以24个E2单位组成。另外大大肠杆菌杆菌的丙酮酸脱氢酶复合物重量大约是4600kdal。

反应过程

在复合物内进行的脱羧作用主要可分为5个步骤，丙酮酸与乙醘辅酶A的中间物在复合物里的移动过程，大致依照E1、E2的顺序，E3则没有直接与中间物接触。其中丙酮酸是在第一个步骤（E1中）加入反应，乙醘辅酶A是在第三个步骤（E2中）中生成。
A.在第一个步骤中，丙酮酸上的羧基会形成二氧化碳然后释出；中间的碳原子则会与E1中的TPP结合形成羟乙基TPP（Hydroxyethyl TPP），对丙酮酸来说是个氧化反应。这个步骤是所有步骤中最慢的一个，因此决定了整个反应的速率。
B.接下来TPP会将羟乙基带入第二个步骤，TPP本身则留在E1中继续作用。羟乙基氧化之后变成乙酰基，并进入E2，与硫辛酰基上的其中一个硫原子结合，已经氧化过的硫辛酰基离氨酸与乙酰基结合，成为酰基硫辛酰基离氨酸（Acyl lipoyllysine）。
C.第三个步骤在E2进行，酰基硫辛酰基离氨酸会与辅酶A进行反应，此反应会使硫辛酰基离氨酸还原，并释出乙酰辅酶A。硫辛酰基离氨酸则经过下一步骤的氧化之后回到第二步骤作反应。
D.第四个步骤中，E3的辅成基FAD会使上一步骤中还原的硫辛酰基离氨酸再度氧化，以回到第二步骤；而FAD经过反应之后，会变成FADH₂。
E.最后FADH₂与NAD⁺反应而氧化成FAD，回到第四步骤。NAD⁺则还原成NADH，并且放出一个氢离子。

调控

丙酮酸脱氢酶复合体会受到三种方式调控，第一种称为产物抑制，也就是复合物所催化生成的产物乙酰辅酶A与NADH，能够抑制复合物的作用能力。其中乙酰辅酶A抑制的对象是E2，NADH则是抑制E3。除此之外，这两种抑制物氧化之后生成的辅酶A与NAD⁺，则能够促进复合物的作用。第二种调控方式是由核苷酸来执行，例如GTP有抑制作用，AMP则有促进作用。
第三种称为共价修饰作用，当E1中的丝氨酸残基被ATP磷酸酯化之后，复合物会失去活性；反之如果磷酸酯化产生的磷酸酯基被水解掉，则复合物会再度激活。另外磷酸酯化作用本身又受到丙酮酸的抑制；并且当ATP/ADP、乙酰辅酶A／辅酶A，以及NADH/NAD⁺的比值高时，将有促进磷酸酯化的效果。