Fosfofruktokinaz-1
Fosfofruktokinaz-1 ( PFK-1 ) a, fosfotransferaz katalize reaksiyonu :
|
+ ATP → ADP + |
|
| β- D -Fruktoz-6-fosfat | β- D -Fruktoz-1,6-bifosfat |
Bu enzim katılır 3 inci aşaması glikoliz için katalize dönüşümünü β- D -fructose-6-fosfat halinde β- D -fructose-1,6-bisfosfatın tarafından fosforilasyonu bir molekülünden ATP , hidrolize olarak ADP + Pi . Bu enerji tüketimi, bu adımı geri döndürülemez hale getirir ve glikoliz oranının önemli bir düzenleme noktasını oluşturur. Bir katyon arasında Mg 2+ olan bir şekilde yer kofaktör Bu reaksiyonda.
6-Fosfofruktokinaz| EC No. | EC |
|---|---|
| CAS numarası | |
| Kofaktör (ler) | Mg 2+ |
| IUBMB | IUBMB girişi |
|---|---|
| IntEnz | IntEnz görünümü |
| BRENDA | BRENDA girişi |
| KEGG | KEGG girişi |
| MetaCyc | Metabolik yol |
| PRIAM | Profil |
| PDB | Yapılar |
| GİT | AmiGO / EGO |
| Pfam | PF00365 |
|---|---|
| Klan Pfam | CL0240 |
| InterPro | IPR000023 |
| PROSİTE | PDOC00336 |
| KAPSAM | 5pfk |
| SÜPER AİLE | 5pfk |
Esas olarak daha başka organizmalarda bulunmaktadır hayvanlar , farklı enzimler olarak fosforlama yeteneğindedir fruktoz-6-fosfat ile ilgili inorganik pirofosfat yerine ATP. Bu durumdur difosfat fruktoz-6-fosfat 1-fosfotransferaz çok bulunan (PFP), bitkiler , belirli bir bakteri , arke ve protistler . Nadir arkeaların bir fosfofruktokinaz varyantı vardır, bu sefer ATP değil ADP kullanılır.
Yönetmelik
Fosfofruktokinaz-1 oranının düzenlenmesi önemli bir noktadır glikoliz olarak memeli . Bu adım, yalnızca fizyolojik koşullar altında yüksek düzeyde ekzergonik olduğu için değil, her şeyden önce, fosfofruktokinaz-1'in esas olarak müdahale ettiği fruktoz 6-fosfatın fruktoz 1,6-bifosfata fosforilasyonunun, spesifik ilk geri döndürülemez reaksiyon olduğu için önemli bir düzenlemeye tabidir . glikoliz. Bu, bu şekilde bozulan ose - glikoz , galaktoz , fruktoz - miktarının bu seviyede kontrol edilmesini mümkün kılar . PFK-1'in etkisinden önce, glikoz-6-fosfat , pentoz fosfat yolu ile metabolize olma veya glikojenojenez sürecine girmek için fosfoglukomutaz tarafından glikoz-1-fosfata dönüştürülme olasılığını muhafaza eder .
PFK-1'in ince düzenlenmesi, glikojenogenezin ve glikolizin aynı anda aktive olmasını kesin olarak önler. Bununla birlikte, fruktoz-6-fosfat ve fruktoz-1,6-bifosfat arasında karşılıklı dönüşümler vardır . Früktoz 1,6-bisfosfataz (FBPaz) katalize hidroliz pratik PFK-1 ile katalize edilmiş bir ters reaksiyonu demek ki früktoz 6-fosfattan, fruktoz 1,6-bisfosfatın. FBPase, glikoliz sırasında zayıf bir şekilde aktif kalırken, PFK-1, glikojenogenez sırasında zayıf bir şekilde aktif kalır, bu da fruktoz-6-fosfat ve fruktoz-1,6-bifosfat arasında düşük yoğunluklu döngüsel karşılıklı dönüşümlere neden olur. Bu döngü, metabolik sinyalleri güçlendirir ve döngünün her dönüşünde bir ATP molekülünün net hidrolizi ile ısı üretir.
İnhibisyon
PFK-1 allosterik olarak yüksek ATP seviyeleri tarafından inhibe edilir , ancak AMP , ATP'nin inhibe edici etkisini kaldırır. Bu şekilde enzimin aktivitesi [AMP] / [ATP] oranıyla artar, bu da hücrenin enerji yükü azaldığında glikolizin uyarılmasını mümkün kılar. PFK-A aslında hem bir substrat hem de bir allosterik inhibitör olarak hareket edebilen iki ATP bağlanma yerine sahiptir .
Bir pH düşük bir ATP inhibitör etkisini arttırır. PH değeri azalır kas fonksiyonları anaerobik üreterek laktat - laktat bu asidifikasyon doğrudan neden olmamasına rağmen. Bu ilave inhibisyon, kası aşırı asitlenmenin sonuçlarından koruma etkisine sahiptir.
Glukagon aktive ederek dolaylı inhibisyon etkisi olan bir protein, bir kinaz aktivitesi inhibe eden kinaz başka bir enzimi fosfofruktokinaz-2 (PFK-2); veya PFK-2 dönüştürür früktoz-6-fosfat halinde früktoz-2,6-bisfosfat güçlü bir aktivatörü olan, PFK-1: glukagon böylece fruktoz-2 ile fruktoz-6-fosfat, dolaylı bir aktive edici etkisi bastırıcı etkisi vardır , 6-bifosfat.
Son olarak, PFK-1, fosfoenolpiruvat ve sitrat tarafından inhibe edilir . İlki glikolizin bir ürünüdür, ikincisi ise Krebs döngüsü aktivitesinin bir göstergesidir .
Aktivasyon
AMP phosphofructokinase-1 bir allosterik aktivatörü ise de, en güçlü bir aktivatör kalır fruktoz 2,6-bifosfat da elde edilir, früktoz 6-fosfattan hareketiyle phosphofructokinase 2 öylesine, bu fructose- düzeyi 2,6-bifosfat, fruktoz-6-fosfat ile artar. Fruktoz-2,6-bisfosfatın enzime bağlanması, ikincisinin fruktoz-6-fosfat için afinitesini arttırır ve glikoz bol olduğunda glikolizi hızlandıran ATP'nin inhibe edici etkisini azaltır.
Serotonin bir şekilde bağlanan olarak ölçüde PFK-1 aktive serotonin reseptörü bir fosforlama etkisine sahip bir tortu bir tirosin enzim; bu fosforilasyon, enzimi iskelet kası hücrelerinde yeniden dağıtır , böylece serotoninin ayrıca glikoliz üzerinde bir etkisi olur.
Notlar ve referanslar
- kütle değerleri ve kalıntıların sayısı burada belirtilen olanlardır protein öncüsünün elde edilen çeviri bölgesinin gen önce, post-translasyonel modifikasyonlar , ve karşılık gelen değerlerden önemli ölçüde farklı olabilir için işlevsel protein .
- J.M. Berg, JL Tymoczko ve L. Stryer, Biochemistry , WH Freeman and Company ,2002( çevrimiçi okuyun ) , Bölüm 16.2 Glikolitik Yol Sıkıca Kontrol Ediliyor
- (in) Michael I. Lindinger, John M. Kowalchuk ve George JF Heigenhauser , " İskelet kası asit-baz durumuna fizikokimyasal ilkelerin uygulanması " , American Journal of Physiology , Cilt. 289, n o 3, Eylül 2005, R891-R894 ( PMID 16105823 , DOI 10.1152 / ajpregu.00225.2005 , çevrimiçi okuyun )
- (in) Wagner Santos Coelho ve Mauro Sola-Penna , " Serotonin PLC-PKC-CaMK II ve Janus kinaza bağımlı sinyal yolağında 6-fosfofrukto-1 kinaz aktivitesini Düzenliyor " , Moleküler ve Hücresel Biyokimya , cilt. 372, n o 1, Ocak 2013, s. 211-220 ( PMID 23010892 , DOI 10.1007 / s11010-012-1462-0 , çevrimiçi okuyun )