丙酮酸脱氢酶复合体又称丙酮酸脱氢酶系是一种催化丙酮酸脱羧反应的多酶复合体，由三种酶（丙酮酸脱氢酶、二氢硫辛酰胺转乙酰酶、二氢硫辛酰胺脱氢酶）和六种辅助因子（TPP、硫辛酸、FAD、NAD+、HSCoA和Mg离子）组成，在它们的协同作用下，使丙酮酸转变为乙酰CoA和CO2。

又称丙酮酸脱氢酶系，是一种催化丙酮酸脱羧反应的多酶复合体，由三种酶（丙酮酸脱氢酶组分、二氢硫辛酰转乙酰基酶、二氢硫辛酸脱氢酶）和六种辅助因子（焦磷酸硫胺素、硫辛酸、FAD、NAD、CoA和Mg离子）组成，在它们的协同作用下，使丙酮酸转变为乙酰CoA和CO2。

丙酮酸脱氢酶复合体催化的反应式是：

CH3—CO—COO + CoA~SH + NAD → CH3—CO~CoA + CO2 + NADH ；

△G=-33kl/mol

大肠杆菌 丙酮酸脱氢酶复合体相对分子质量约4，600，000，外形呈球状，其直径约为30nm。复合物核心由24个二氢硫辛酰转乙酰基酶构成，24个丙酮酸脱氢酶和12个二氢硫辛酸脱氢酶环绕二氢硫辛酰转乙酰基酶排列。真核的丙酮酸脱氢酶复合体更为复杂。在真核中，该复合物由60个丙酮酸脱氢酶和12个二氢硫辛酸脱氢酶环绕60个二氢硫辛酰转乙酰基酶排列而构成12面体。除含有这些主要成分外，真核生物的酶复合物还含有12个拷贝的蛋白质X（一种无催化活性的、与二氢硫辛酰转乙酰基酶相似的蛋白质）和1至3个拷贝的丙酮酸脱氢酶激酶和丙酮酸脱氢酶磷酸酶。这后两种酶通过使该酶复合物磷酸化和去磷酸化调节其活性。

1. 丙酮酸脱羧形成羟乙基-TPP，由丙酮酸脱氢酶催化(E1)。

2. 由二氢硫辛酰胺转乙酰酶(E2)催化形成乙酰硫辛酰胺-E2。

3. 二氢硫辛酰胺转乙酰酶(E2)催化生成乙酰CoA, 同时使硫辛酰胺上的二硫键还原为2个巯基。

4. 二氢硫辛酰胺脱氢酶(E3)使还原的二氢硫辛酰胺脱氢，同时将氢传递给FAD。

5. 在二氢硫辛酰胺脱氢酶(E3)催化下，将FADH2上的H转移给NAD+，形成NADH+H+。