Fosfofruktokináza - Phosphofructokinase
Fosfofruktokináza | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Identifikátory | |||||||||||
Symbol | Ppfruckináza | ||||||||||
Pfam | PF00365 | ||||||||||
InterPro | IPR000023 | ||||||||||
STRÁNKA | PDOC00336 | ||||||||||
|
Fosfofruktokináza (PFK) je kináza enzym, který fosforyláty fruktóza 6-fosfát v glykolýza.
Funkce
Enzymem katalyzovaný přenos a fosforylová skupina z ATP je důležitou reakcí v celé řadě biologických procesů.[1] Fosfofruktokináza katalyzuje fosforylaci fruktóza-6-fosfát na fruktóza-1,6-bisfosfát, klíčový regulační krok v EU glykolytická cesta.[2][3] to je alostericky inhibována ATP a alostericky aktivováno AMP, což ukazuje na energetické potřeby buňky, když prochází glykolytickou cestou.[4] PFK existuje jako homotetramer v bakterie a savci (kde každý monomer má 2 podobné domén ) a jako oktomer v droždí (tam, kde existují 4 alfa- (PFK1) a 4 beta-řetězce (PFK2), druhý, stejně jako savčí monomery, mající 2 podobné domény.[3]). Tento protein může používat morpheein model alosterická regulace.[5]
PFK je asi 300 aminokyseliny na délku a strukturální studie bakteriální enzym ukázaly, že obsahuje dva podobné laloky (alfa / beta): jeden zapojený do vazby ATP a druhý obsahující vazebné místo pro substrát i alosterická stránka (regulační vazebné místo odlišné od aktivního místa, které však ovlivňuje aktivitu enzymu). Totožné tetramer podjednotky přijímají 2 různé konformace: v „uzavřeném“ stavu vázané iont hořčíku přemosťuje fosforylové skupiny enzymových produktů (ADP a fruktóza-1,6-bisfosfát); a v „otevřeném“ stavu se hořčíkový ion váže pouze na ADP,[6] protože tyto 2 produkty jsou nyní dále od sebe. Tyto konformace jsou považovány za postupné fáze a reakční cesta to vyžaduje uzavření podjednotky, aby se 2 molekuly dostatečně přiblížily, aby mohly reagovat.[6]
Opačná reakce je katalyzovaný enzymem Fruktóza-1,6-bisfosfatáza.
Rodina fosfofruktokináz
PFK patří do rodiny fosfofruktokináz B (PfkB) cukrové kinázy.[7] Mezi další členy této rodiny (známé také jako rodina Ribokinase) patří ribokináza (RK), adenosinkináza (AK), inosinkináza, a 1-fosfofruktokináza.[7][8][9] Členové rodiny PfkB / RK jsou identifikováni přítomností tří konzervovaných sekvencí motivy.[7][8][10] Struktury několika proteinů rodiny PfK byly stanoveny z řady organismů a enzymatická aktivita z této rodiny proteinů vykazuje závislost na přítomnosti pentavalentních iontů.[11][7][10] PFK se nachází ve verzích isoform v kosterní sval (PFKM) v játra (PFKL) a od krevní destičky (PFKP), umožňující tkáňově specifické výraz a funkce. Stále se spekuluje, že izoformy mohou hrát určitou roli glykolytické sazby v prostředích specifických pro tkáně, ve kterých se nacházejí. U lidí bylo zjištěno, že někteří lidé linií nádorových buněk měl zvýšenou glykolytickou produktivitu a koreloval se zvýšeným množstvím PFKL.[12][13]
Klinický význam
Nedostatek PFK vede k glykogenóza typu VII (Taruiho choroba), autozomálně recesivní porucha charakterizovaná těžkou nevolností, zvracením, svalovými křečemi a myoglobinurií v reakci na výbuchy intenzivního nebo intenzivního cvičení.[3] Utrpitelé jsou obvykle schopni vést přiměřeně běžný život tím, že se naučí upravovat úrovně aktivity.[3]
Nařízení
U lidí existují dva různé enzymy fosfofruktokinázy:
Typ | Synonyma | EC číslo | Podklad | Produkt | Paralogové geny |
---|---|---|---|---|---|
Fosfofruktokináza 1 | 6-fosfofruktokináza fosfohexokináza | ES 2.7.1.11 | Fruktóza 6-fosfát | Fruktóza-1,6-bisfosfát | PFKL, PFKM, PFKP |
Fosfofruktokináza 2 | 6-fosfofruktrukt-2-kináza | ES 2.7.1.105 | Fruktóza-2,6-bisfosfát | PFKFB1, PFKFB2, PFKFB3, PFKFB4 |
Viz také
- Nedostatek fosfofruktokinázy (GSD typu VII, Taruiova choroba)
Reference
- ^ Evans PR, Hellinga HW (1987). "Mutace v aktivním místě fosfruktruktokinázy Escherichia coli". Příroda. 327 (6121): 437–439. Bibcode:1987Natur.327..437H. doi:10.1038 / 327437a0. PMID 2953977.
- ^ Wegener G, Krause U (2002). "Různé způsoby aktivace fosfofruktruktininázy, klíčového regulačního enzymu glykolýzy, při práci svalu obratlovců". Biochem. Soc. Trans. 30 (2): 264–270. doi:10.1042 / bst0300264. PMID 12023862.
- ^ A b C d Raben N, Exelbert R, Spiegel R, Sherman JB, Nakajima H, Plotz P, Heinisch J (1995). „Funkční exprese lidské mutantní fosfofruktruktininázy v kvasinkách: genetické defekty u pacientů ve Francii, Kanadě a Švýcarsku s nedostatkem fosfofruktokinázy“. Dopoledne. J. Hum. Genet. 56 (1): 131–141. PMC 1801305. PMID 7825568.
- ^ Garrett, Reginald; Grisham, Reginald (2012). Biochemie. Cengage Learning. p. 585. ISBN 978-1133106296.
- ^ T. Selwood; E. K. Jaffe. (2011). „Dynamické disociační homo-oligomery a kontrola funkce proteinu“. Oblouk. Biochem. Biophys. 519 (2): 131–43. doi:10.1016 / j.abb.2011.11.020. PMC 3298769. PMID 22182754.
- ^ A b Shirakihara Y, Evans PR (1988). "Krystalová struktura komplexu fosfofruktokinázy z Escherichia coli s jejími reakčními produkty". J. Mol. Biol. 204 (4): 973–994. doi:10.1016/0022-2836(88)90056-3. PMID 2975709.
- ^ A b C d Park J, Gupta RS: Adenosinkináza a ribokináza - rodina proteinů RK. Cell Mol Life Sci 2008, 65: 2875-2896.
- ^ A b Bork P, Sander C, Valencia A: Konvergentní vývoj podobné enzymatické funkce na různých proteinových záhybech: rodiny hexokináz, ribokináz a galaktokináz cukrových kináz. Protein Sci 1993, 2: 31-40.
- ^ Spychala J, Datta NS, Takabayashi K, Datta M, Fox IH, Gribbin T, Mitchell BS: Klonování lidské adenosinkinázy cDNA: podobnost sekvence s mikrobiálními ribokinázami a fruktookinázami. Proc Natl Acad Sci USA 1996, 93: 1232-1237.
- ^ A b Maj MC, Singh B, Gupta RS: Závislost pentavalentních iontů je konzervovanou vlastností adenosinkinázy z různých zdrojů: identifikace nového motivu zapojeného do vazby fosfátových a hořečnatých iontů a inhibice substrátu. Biochemistry 2002, 41: 4059-4069.
- ^ Sigrell JA, Cameron AD, Jones TA, Mowbray SL: Struktura ribokinázy Escherichia coli v komplexu s ribózou a dinukleotidem stanovena na rozlišení 1,8 A: pohledy do nové rodiny kinázových struktur. Struktura 1998, 6: 183-193.
- ^ Sola-Penna, Mauro; Da Silva, Daniel; Coelho, Wagner S .; Marinho-Carvalho, Monica M .; Zancan, Patricia (listopad 2010). "Regulace savčího svalu typu 6-fosfofrukto-1-kinázy a její důsledky pro řízení metabolismu". IUBMB Life. 62 (11): 791–796. doi:10.1002 / iub.393. ISSN 1521-6543. PMID 21117169.
- ^ Ausina, Priscila; Da Silva, Daniel; Majerowicz, David; Zancan, Patricia; Sola-Penna, Mauro (červenec 2018). „Inzulin specificky reguluje expresi izoforem fosfofruktokináz z jater a svalů“. Biomedicína a farmakoterapie. 103: 228–233. doi:10.1016 / j.biopha.2018.04.033. ISSN 0753-3322. PMID 29655163.
externí odkazy
- Fosfofruktokinázy v americké národní lékařské knihovně Lékařské předměty (Pletivo)