磷酸烯醇丙酮酸羧化激酶是一种以单一肽链构成、相对分子质量约为740千道尔顿的激酶。在该酶催化下,草酰乙酸被转化为磷酸烯醇式丙酮酸和二氧化碳;此反应过程中消耗一分子鸟苷三磷酸(GTP),提供磷酰基。在糖异生作用中,此酶与丙酮酸羧化酶共同参与从丙酮酸向磷酸烯醇式丙酮酸的转化步骤。
来源磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶广泛存在于植物和细菌中,在动物及丝状霉菌中则不存在。该酶在植物叶绿体和细菌可溶性分级沉淀中均有分布。
反应活性磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)催化不可逆反应,将磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)与碳酸氢根离子(HCO3-)转化为草酰乙酸(OAA)和无机磷酸。
生理作用磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶是植物细胞代谢中的重要羧化酶,在不同类型的植物中发挥着不同的功能。在C4和景天酸代谢(CAM)植物中,该酶起到捕获二氧化碳及作为CO2泵的作用,提高光合效率;通过介导不可逆的β羧化反应将磷酸烯醇式丙酮酸转化为草酰乙酸和无机磷酸。而在C3植物中,则主要负责为克雷布斯循环补充四碳二羧酸水平。