ピルビン酸デヒドロゲナーゼが「デヒドロ」なのはなぜ

質問

ピルビン酸デヒドロゲナーゼや分枝α-ケト酸デヒドロゲナーゼは、
脱炭酸反応をおこなうのに
デヒドロゲナーゼ（脱水素酵素）と名前がついているのはなぜなのでしょうか？

回答No.2

doc_somday

比較的簡単な理由がありますが、歴史的背景を知らないと疑問に思って仕舞います。

デヒドロゲナーゼ（脱水素酵素）ですが、オキシゲナーゼ(物質を酸素で直接酸化する)が「公認」されるまで生体内の酸化は脱水素のみだと考えられてきました。
つまり、カルボキシル部分に水が付加し、炭素が三つの酸素に囲まれます、次にデヒドロゲナーゼが作用して、炭素上と酸素上の水素を、形式的には水素分子を抜いていくかたちで、外します。
当然カルボキシルだった部分は水素がヒドロキシル基に置き換えられるのでＣ－Ｃ結合を失います。
結果は脱炭酸。
私もちょっと混乱したので図にします。
テキストベースなので少し分かりにくくなりますが覚悟して下さい。
Ｒ－ＣＯーＯＨに水を付加させるとＲ-Ｃ(-ＯＨ)3
になります。ここから水素を除きます、水酸基二つから水素を除くことは出来ないのでＲが追い出されます。
残ったのは、ＲーとＣ(－ＯＨ)4、つまり二酸化炭素。
なんか変だな。多分Ｒ上の水素が関与しているんだ。
御免なさい頭が混乱しました。(恥)
ああそうか、
ＲＨ－ＣＯーＯＨに水が付き、ＲＨ－Ｃ(ーＯＨ)3になります。
ここでＲとヒドロキシル基(ＯＨ)から水素が抜かれて、
Ｒ=Ｃ(Ｏ)－ＯＨになります。
エノールですから、プロトトロピーが起きＲＨとＣＯ(－ＯＨ)2になり後者は二酸化炭素になります。
ああ助かった。汗)

補足

なるほど確かにおっしゃる通りだと
脱水素反応で脱炭酸反応がおきますね！

グルタミン酸デヒドロゲナーゼがグルタミン酸から酸化的脱アミノをする際に、
ヒドリドイオンが転移してしまい酸化する→シッフ塩基中間体を形成→加水分解してNH4+を生じる
と先に脱水素が起きることから、脱アミノによる命名ではなく「デヒドロ」が使われているのと同じ、というかんじですね。
なるほど。

すっきりしました。

ただ、一つだけ確認したいのですが、今回デヒドロゲナーゼの場合には反応機構的には直接脱炭酸がおきているのに、かつては脱水素が先に起きるのだろうと間違って想定されていた、ということでよろしいでしょうか？
つまり、実際に反応が起きる際にはこのような時系列（歴史的？）の変化はしていないのですよね？

回答No.1

Tacosan

酸化してるからじゃない?