Фосфофруктокиназа

Фосфофруктокиназа (англ. Phosphofructokinase, PFK) — фермент-киназа, отвечающий за фосфорилирование фруктозо-6-фосфата в процессе гликолиза.

Фосфофруктокиназа
Идентификаторы
Символ Ppfruckinase
Pfam PF00365
InterPro IPR000023
PROSITE PDOC00336
Доступные структуры белков
Pfam структуры
PDB RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum 3D-модель

Фосфофруктокиназы катализируют перенос фосфатной группы от АТФ к фруктозо-6-фосфату, что является одним из ключевых элементов гликолиза[1][2].

Дефицит фосфофруктокиназы ведет к гликогенозу VII типа (болезнь Таруи) — аутосомно-рецессивному заболеванию, симптомы которого включают тошноту, рвоту, мышечные спазмы и миоглобинурию при мышечных нагрузках[2]. Для борьбы с симптомами больным приходится регулировать свою физическую активность[2].

РегуляцияПравить

Основная статья: Гликолиз

Существует два типа фосфофруктокиназ:

Тип Синонимы Шифр КФ Субстрат Продукт Фосфатаза Гены субъединиц
Фосфофруктокиназа-1 6-фосфофруктокиназа
фосфогексокиназа
КФ 2.7.1.11  
Фруктозо-6-фосфат
 
Фруктозо-1,6-бисфосфат
Фруктозо-1,6-бисфосфатаза PFKL, PFKM, PFKP
Фосфофруктокиназа-2 6-фосфофрукто-2-киназа КФ 2.7.1.105  
Фруктозо-2,6-бисфосфат
Фосфофруктокиназа-2/Фруктозо-2,6-бисфосфатаза PFKFB1, PFKFB2, PFKFB3, PFKFB4

Фосфофруктокиназы и соответствующие им фосфатазы играют важную роль в процессах гликолиза и глюконеогенеза.

Фосфофруктокиназа-1 и фруктозо-1,6-бисфосфатаза взаимно регулируются — при избыточном образовании АТФ в клетке, АТФ начинает ингибировать фосфофруктокиназу-1, что стимулирует глюконеогенез[3]. При превышении расхода АТФ над синтезом повышается концентрация АДФ и АМФ, которые снимают ингибирование фосфофруктокиназы-1 аденозинтрифосфатом[3]; высокая концентрация АМФ также приводит к ингибированию фруктозо-1,6-бисфосфатазы, что стимулирует гликолиз. Аллостерическим регулятором фосфофруктокиназы-1 является цитрат — он усиливает ингибирующее действие АТФ[3]. Кроме того, важным регулятором является фруктозо-2,6-бисфосфат, который активирует фосфофруктокиназу-1 и стимулирует гликолиз в печени, а также ингибирует фруктозо-1,6-бисфосфатазу, снижая её аффинность к субтрату[3].

Фосфофруктокиназа-2 — бифункциональный белок, который обладает активностью как киназы, так и фосфатазы[3]. Соотношение между этими активностями в печени регулируется глюкагоном и инсулином: глюкагон ингибирует гликолиз и стимулирует глюконеогенез, инсулин оказывает обратное действие[3].

ПримечанияПравить

  1. Wegener G., Krause U. Different modes of activating phosphofructokinase, a key regulatory enzyme of glycolysis, in working vertebrate muscle (англ.) // Biochem. Soc. Trans. (англ.) : journal. — 2002. — Vol. 30, no. 2. — P. 264—270. — doi:10.1042/bst0300264. — PMID 12023862.
  2. 1 2 3 Raben N., Exelbert R., Spiegel R., Sherman J. B., Nakajima H., Plotz P., Heinisch J. Functional expression of human mutant phosphofructokinase in yeast: genetic defects in French Canadian and Swiss patients with phosphofructokinase deficiency (англ.) // Am. J. Hum. Genet. (англ.) : journal. — 1995. — Vol. 56, no. 1. — P. 131—141. — PMID 7825568.
  3. 1 2 3 4 5 6 Нельсон, Кокс, 2014, с. 143—146.

ЛитератураПравить

  • Дэвид Л. Нельсон, Майкл М. Кокс. Основы биохимии Ленинджера. — Бином, 2014. — Т. 2. — 633 с. — ISBN 978-5-94774-366-1.

СсылкиПравить