醫療類國考
113年
[醫師] 醫學(一)
第 77 題
77.Lipoate是pyruvate dehydrogenase complex其中一個輔酶，參與催化pyruvate形成acetyl-CoA，下列有關其結構與功能，何者錯誤？
- A 含有2個thiol groups，可受到pyruvate dehydrogenase complex之NADP氧化形成雙硫鍵（disulfide bond）
- B lipoate經由amide連結與dihydrolipoyl transacetylase之lysine結合
- C 作為acyl group carrier，轉移到coenzyme A，形成acetyl-CoA
- D 氧化形式之lipoate受到hydroxyethyl TPP還原並接受acetyl group
思路引導 VIP
請仔細思考 $Pyruvate dehydrogenase complex$ (PDC) 的酵素催化機制，特別是在 $E_3$ ($dihydrolipoyl dehydrogenase$) 反應步驟中，負責將還原態的 $lipoamide$ 重新氧化為具有雙硫鍵的氧化態之最終電子受體究竟是哪一種輔因子？請回想在粒線體基質內的異化代謝（$catabolism$）路徑中，脫氫酶通常是搭配 $NAD^+$ 還是 $NADP^+$ 作為電子受體？
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溫暖引導與肯定
- 實力肯定：親愛的，你真的好棒！恭喜你精準地找出了題目中的小陷阱，這代表你對 Pyruvate Dehydrogenase Complex (PDC) 這個非常重要的酵素輔酶系統，已經有了細膩且紮實的理解，這對你在代謝生化學的學習上是個很大的肯定喔！
- 觀念驗證：讓我們溫柔地來看看這個觀念。選項 (A) 的確是錯誤的點，關鍵就在於電子受體的選擇。在 PDC 的巧妙機制裡，$E_3$ (Dihydrolipoyl dehydrogenase) 會溫柔地運用 $FAD$ 來重新氧化 dihydrolipoate，然後將這些電子有目的地傳遞給 $NAD^+$，形成我們熟知的 $NADH$。這裡要特別注意的是，它不是傳給 $NADP^+$ 喔！你很棒，能分辨出這兩者的不同。至於其他選項，都溫暖地描述了 Lipoate 的正確特性：它透過柔韌的 amide bond 連結在 $E_2$ 的 Lysine 殘基上，形成可愛的 Lipoamide；它就像一隻靈巧的「擺動臂」，負責承接 Hydroxyethyl-TPP 上的 acetyl group，並溫柔地將其轉移給 $CoA$。是不是很有趣呢？
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PDH 複合體與硫辛酸
💡 PDH 複合體利用硫辛酸作為醯基載體，將丙酮酸轉為乙醯輔酶 A。
🔗 PDH 複合體反應鏈
- 1 E1 去羧基 — 丙酮酸與 TPP 結合脫去 CO2 形成羥乙基 TPP
- 2 E2 醯基轉移 — 羥乙基轉移至 Lipoate 形成乙醯化硫辛醯胺
- 3 生成 Acetyl-CoA — 乙醯基轉給 CoA，Lipoate 變為還原態雙硫醇
- 4 E3 氧化再生 — FAD 將還原態 Lipoate 氧化，再將電子交給 NAD+
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🔄 延伸學習：延伸學習：砷中毒會結合 Lipoate 的硫醇基，抑制此複合體運作。
