大豆コチルドンミトコンドリアシアン化物耐性オキシダーゼとスルフヒドリル試薬の反応は、アルファ - ケト酸の活性化がチオヘミアテタルの形成を伴うことを示唆しています。

植物ミトコンドリアのシアン化耐性の代替オキシダーゼは、ピルビン酸などのアルファケト酸と、酵素ホモダイマーの2つのサブユニットを橋渡しするジスルフィド結合の減少によって活性化されることが知られています。調節システインが酸化されると、不活性化酵素は、これらのグループが減少する場合よりもピルビン酸に対する反応性がはるかに低くなります。大豆cotyledonミトコンドリアがヨードアセテートまたはn-エチルマレイミドの存在下で分離された場合、分子間ジスルフィド結合は形成されず、代替オキシダーゼは非共有関連の二量体としてのみ存在しました。N-エチルマレイミドは代替のオキシダーゼ活性を阻害しましたが、ヨード酢酸は、ユビキノンの減少に対する酵素の明らかな親和性を高めるなど、ピルビン酸のように活性を刺激することがわかりました。ピルビン酸またはヨードアセテートの存在は、N-エチルマレイミドによる酵素の阻害をブロックし、3つの化合物すべてが代替オキシダーゼタンパク質上の同じスルフヒドリル基に作用したことを示しています。ピルビン酸およびヨード酢酸作用の部位は、レドックス活性の調節性ジスルフィド結合に関与するものとは異なるスルフヒドリルであることが示されました。これは、酸化還元活性の調節スルフヒドリルが酸化された場合でも、活性化部位の代替オキシダーゼに結合しているためです。ヨードアセテートとスルフヒドリルの反応によって形成される共有結合付加物の性質を考えると、アルファ酸酸による代替オキシダーゼの活性化は、チオヘミアセタルの形成を伴うようです。

The cyanide-resistant alternative oxidase of plant mitochondria is known to be activated by alpha-keto acids, such as pyruvate, and by the reduction of a disulfide bond that bridges the two subunits of the enzyme homodimer. When the regulatory cysteines are oxidized, the inactivated enzyme is much less responsive to pyruvate than when these groups are reduced. When soybean cotyledon mitochondria were isolated in the presence of iodoacetate or N-ethylmaleimide, the intermolecular disulfide bond did not form and the alternative oxidase was present only as a noncovalently associated dimer. N-Ethylmaleimide inhibited alternative oxidase activity, but iodoacetate was found to stimulate activity much like pyruvate, including enhancing the enzyme's apparent affinity for reduced ubiquinone. The presence of pyruvate or iodoacetate blocked inhibition of the enzyme by N-ethylmaleimide, indicating that all three compounds acted at the same sulfhydryl group on the alternative oxidase protein. The site of pyruvate and iodoacetate action was shown to be a different sulfhydryl than that involved in the redox-active regulatory disulfide bond, because iodoacetate bound to the alternative oxidase at the activating site even when the redox-active regulatory sulfhydryls were oxidized. Given the nature of the covalent adduct formed by the reaction of iodoacetate with sulfhydryls, the activation of the alternative oxidase by alpha-keto acids appears to involve the formation of a thiohemiacetal.