
【化】 succinic thiokinase; succinyl CoA synthetase
琥珀酸硫激酶(Succinate thiokinase),又稱琥珀酰輔酶A合成酶(Succinyl-CoA synthetase),是生物體内三羧酸循環(TCA循環)中的關鍵酶之一。該酶催化琥珀酰輔酶A(Succinyl-CoA)與無機磷酸(Pi)反應生成琥珀酸(Succinate)和輔酶A(CoA-SH),同時通過底物水平磷酸化作用将GDP磷酸化為GTP(或ADP磷酸化為ATP,具體取決于生物種類)。
催化機制
酶通過兩步反應實現能量轉化:首先琥珀酰輔酶A的硫酯鍵斷裂,釋放的能量驅動核苷二磷酸(GDP/ADP)與磷酸結合,生成高能的三磷酸核苷(GTP/ATP)。反應式為:
$$ text{Succinyl-CoA} + text{GDP/ADP} + text{Pi} rightleftharpoons text{Succinate} + text{CoA} + text{GTP/ATP} $$
結構與功能域
琥珀酸硫激酶通常由α和β亞基組成異源二聚體,其中β亞基負責結合底物并催化磷酸化反應,α亞基參與輔酶A的結合與釋放。哺乳動物中的酶優先利用ADP生成ATP,而大腸杆菌等原核生物則使用GDP生成GTP。
生理意義
作為三羧酸循環中唯一直接生成高能磷酸鍵的步驟,該酶連接了分解代謝與能量代謝,其活性直接影響細胞ATP供應。此外,生成的琥珀酸可進入後續代謝途徑,參與血紅素合成和電子傳遞鍊。
琥珀酸硫激酶(琥珀酰CoA合成酶)是三羧酸循環中的關鍵酶,催化琥珀酰輔酶A轉化為琥珀酸,并伴隨能量轉化。以下是詳細解釋:
功能與反應機制
該酶催化琥珀酰CoA水解為琥珀酸,同時将硫酯鍵水解釋放的能量用于合成GTP(哺乳動物)或ATP(植物/部分細菌)。這是三羧酸循環中唯一的底物磷酸化反應,直接生成高能磷酸化合物。
能量轉化特點
生物學意義
作為三羧酸循環的第五步反應,該步驟連接了代謝中間産物與能量生成,生成的FADH₂(由後續琥珀酸脫氫酶催化)進一步參與電子傳遞鍊。
命名與分類
該酶存在别名“琥珀酰CoA合成酶”,不同文獻可能采用不同表述,但功能一緻。
注:不同生物中能量載體存在差異,哺乳動物主要生成GTP,植物和部分細菌則以ATP為主。
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