丙酮酸氧化酶(EC1.2.3.3)是以焦磷酸硫胺素(ThDP)为辅因子，因此被称作焦磷酸硫胺素依赖酶。

焦磷酸硫胺素(ThDP)依赖酶存在于各种生物中，参与多种代谢反应。

根据其催化反应机理，ThDP依赖酶可分为五类，都以其代表性的酶命名f4s1。

最大的一类是丙酮酸氧化酶( POX )，这个家族的主要特征是:反应催化中或至少第一阶段是2-酮酸的脱梭作用，因此，这个家庭将被描述为”DC家庭”(Decarboxylation缩写)。

如丙酮酸脱梭酶(PDC)、乙酞轻酸合酶(AHAS )，乙酞乳酸合酶（ALS）， N2- ( 2-梭基乙基)精氨酸合酶(CEAS )，苯甲醛醛缩酶(BAL )，苯甲酞甲酸脱梭酶(BFDC)，草酞辅酶A脱梭酶(OCDC)以及吲哚丙酮酸脱梭酶(IPDC) 。

对每一种酶来说，ThDP的结合位点都位于二个亚基之间的界面处的深沟，因此二个亚基上的一些氨基酸都参与了与ThDP的结合。

另外发现所有的ThDP依赖酶都有一个保守结构模体: GDGX24- 27NN，其中X代表任一氨基酸。

这一序列被认为与二价金属离子的结合有关，而二价金属离子同时又与ThDP上的磷酸基团相结合，ThPP结合部位的一些氨基酸残基(如Phe, Thr)可以帮助ThPP保持在”V”结构，”V”结构是催化反应必需的。

近来对于POX家庭的研究获得了很多关于这些酶的作用机制和ThDP催化作用的宝贵资料。

丙酮酸氧化酶最早由Hager1957年从大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)中发现，此后人们陆续从不同细菌菌株中发现了丙酮酸氧化酶。