ACTIVACIÓN DEL COMPLEJO PDH
Como se puede ver en la página dedicada a la inactivación del complejo PDH, el complejo Piruvato-Deshidrogenasa ( PDH ) presenta una regulación estricta por Acetil-CoA y NADH que inhiben competitivamente el sistema multienzimático activo.
Recordemos que Acetil-CoA y NADH son productos de la reacción catalizada por PDH :
Piruvato + CoA + NAD+ => Acetil-CoA + NADH + CO2
El complejo enzimático Piruvato-Deshidrogenasa ( PDH ) puede encontrarse activo e inactivo. En la práctica existe una mezcla de ambas formas ( activa e inactiva ). En la siguiente figura se muestra el holoenzima ( la parte del complejo con actividad catalítica, formada por E1, E2 y E3 ) :
La inactivación es llevada a cabo por una Proteina-Kinasa ( PDH-Kinasa o PDK ) Mg+2-ATP dependiente, unida al complejo PDH. Esta Kinasa actúa fosforilando tres restos de Serina de las subunidades "alfa" del Enzima 1 ( E1 ) del complejo PDH, según se ha visto en la página dedicada a inactivación.
La activación del complejo PDH es llevada a cabo por una Fosfoproteína-fosfatasa (PDH-Fosfatasa o PDP) que induce desfosforilación de los restos de serina fosforilados de las subunidades "alfa" del complejo PDH, conduciendo a la forma activa del complejo PDH. Este proceso lo vemos en la siguiente figura de derecha a izquierda :
La PDH-Fosfatasa ( PDP) es dependiente de Mg+2 y Ca+2. Estos iones activan el enzima. Además, la PDH-Fosfatasa ( PDP), a diferencia de PDK, no está regulada por sustratos.
Existen también evidencias de que tanto en músculo como en hígado PDP existe en dos conformaciones posibles : Fosforilada ( activa ) y Desfosforilada ( inactiva ). La fosforilación es realizada por PKCd ( Proteín Kinasa C delta es una isoforma de Proteín Kinasa C sensible a Insulina ).
La Insulina activa la PKCd ( Proteín Kinasa C delta ) y además activa su translocación al interior de la mitocondria, donde fosforila la PDP. La PDP fosforilada ( activa ) activa el complejo PDH mediante la desfosforilación de la subbunidad E1.
Por tanto a nivel de sustratos, la activación del complejo PDH depende de que no se produzca estimulación del NADH y del Acetil-CoA ( disminución en los niveles) sobre la Proteína-Kinasa (PDK) y por tanto no cause la fosforilación y la consiguiente inactivación de la PDH. Tambien se inactivará el complejo PDK por incremento en los niveles de NAD+, CoA-SH, ADP y piruvato y por tanto conduciran a la activación del complejo PDH.
De las explicaciones hasta aquí propuestas se entiende que la activación del complejo PDH depende de la proteína-fosfatasa PDP y de la inhibición de PDK por sustratos, y por tanto de un incremento en las relaciones: NAD+/NADH y CoA-SH/AcetilCoA.
Las actividades relativas de PDK y PDP determinan la proporción de PDH activa ( desfosforilada ) que existe.