Le reazioni della glicolisi: gliceraldeide-3-fosfato deidrogenasi - la prima formazione di un intermedio ad alta energia

La reazione 6 della glicolisi coinvolge l'ossidazione e la fosforilazione della GAP da parte del NAD+ e del Pi, catalizzate dalla gliceraldeide-3-fosfato deidrogenasi (GAPDH). In questa reazione, l'ossidazione dell'aldeide, una reazione esoergonica, guida la sintesi dell'acil fosfato 1,3-bifosfoglicerato (1,3-BPG). Ricordiamo che gli acil fosfati sono composti con un alto potenziale di trasferimento del gruppo fosforico e che anche in questa reazione abbiamo la presenza nel sito attivo di un residuo di Cys. Il meccanismo di reazione della GAPDH avviene in cinque fasi:
1.La GAP si lega all'enzima;
2.Il gruppo sulfidrico essenziale, agendo da nucleofilo, attacca l'aldeide per formare tioemiacetale;
3.Il tioemiacetale viene ossidato ad acil tioestere mediante il trasferimento diretto in uno ione idruro al NAD+. Questo intermedio ha un elevato potenziale di trasferimento del gruppo fosforico. L'energia di ossidazione dell'aldeide non è stata dissipata ma è stata conservata mediante la sintesi del tioestere e la riduzione del NAD+ a NADH;
4.Il NADH viene sostituito da un'altra molecola di NAD+;
5.L'intermedio tioestere subisce l'attacco nucleofilo da parte del pi rigenerando l'enzima libero e formando 1,3-BPG. Questa anidride mista “ad alta energia” genera ATP dall'ADP nella reazione successiva della glicolisi.