Фосфофруктокиназа - Phosphofructokinase

«ПФК» перенаправляется сюда. Для Poulet Frit Kentucky см. KFC.
Информацию о польской хип-хоп группе см. Пактофоника.
Фосфофруктокиназа
PDB 1pfk EBI.jpg
Идентификаторы
СимволПпфрукиназа
PfamPF00365
ИнтерПроIPR000023
PROSITEPDOC00336

Фосфофруктокиназа (ПФК) это киназа фермент, который фосфорилаты фруктозо-6-фосфат в гликолиз.

Функция

Катализируемый ферментами перенос фосфорильная группа из АТФ является важной реакцией в самых разных биологических процессах.[1] Фосфофруктокиназа катализирует фосфорилирование фруктозо-6-фосфат к фруктозо-1,6-бисфосфат, ключевой шаг регулирования в гликолитический путь.[2][3] это аллостерически подавленный АТФ и аллостерически активируется AMP, что указывает на энергетические потребности клетки, когда она проходит гликолитический путь.[4] ПФК существует как гомотетрамер в бактерии и млекопитающие (где каждый мономер обладает 2 похожими домены ) и как октомер в дрожжи (где есть 4 альфа- (PFK1) и 4 бета-цепи (PFK2), последние, как и мономеры млекопитающих, обладают 2 подобными доменами[3]). Этот белок может использовать морфеин модель аллостерическая регуляция.[5]

ПФК около 300 аминокислоты в длину и структурные исследования бактериальный фермент показали, что он состоит из двух одинаковых (альфа / бета) долей: одна участвует в связывании АТФ, а другая содержит как сайт связывания субстрата, так и аллостерический сайт (регуляторный сайт связывания, отличный от активного сайта, но это влияет на активность фермента). Идентичный тетрамер субъединицы принимают 2 различных конформации: в «закрытом» состоянии связанная ион магния связывает фосфорильные группы продуктов фермента (АДФ и фруктозо-1,6-бисфосфат); а в «открытом» состоянии ион магния связывает только ADP,[6] поскольку эти 2 продукта теперь еще дальше друг от друга. Эти конформации считаются последовательными этапами путь реакции это требует закрытия субъединицы, чтобы подвести 2 молекулы достаточно близко для реакции.[6]

Обратная реакция катализированный ферментом фруктозо-1,6-бисфосфатазой.

Семейство фосфофруктокиназ

PFK принадлежит к семейству фосфофруктокиназы B (PfkB) сахарные киназы.[7] Другие члены этого семейства (также известного как семейство рибокиназ) включают: рибокиназа (РК), аденозинкиназа (AK), инозинкиназа, и 1-фосфофруктокиназа.[7][8][9] Члены семейства PfkB / RK идентифицируются по наличию трех консервативных последовательностей мотивы.[7][8][10] Структуры нескольких семейств белков PfK были определены у ряда организмов и ферментативная активность этого семейства белков показывает зависимость от присутствия пятивалентных ионов.[11][7][10] PFK находится в версиях изоформ в скелетные мышцы (ПФКМ), в печень (ПФКЛ) и от тромбоциты (PFKP), что позволяет выражение и функция. По-прежнему предполагается, что изоформы могут играть роль в определенных гликолитические скорости в тканевой среде, в которой они находятся. У людей было обнаружено, что некоторые человеческие линии опухолевых клеток имели повышенную гликолитическую продуктивность и коррелировали с повышенным количеством PFKL.[12][13]

Клиническое значение

Дефицит ПФК приводит к гликогеноз VII типа (Болезнь Таруи), аутосомно-рецессивное заболевание, характеризующееся сильной тошнотой, рвотой, мышечными судорогами и миоглобинурией в ответ на приступы интенсивных или энергичных упражнений.[3] Больные обычно могут вести достаточно обычный образ жизни, научившись регулировать уровень активности.[3]

Регулирование

Дальнейшая информация: Гликолиз § Фосфофруктокиназа

У человека есть два разных фермента фосфофруктокиназы:

ТипСинонимыНомер ЕССубстратТоварГены паралогов
Фосфофруктокиназа 16-фосфофруктокиназа
фосфогексокиназа		EC 2.7.1.11Бета-D-фруктозо-6-фосфат wpmp.png
Фруктоза 6-фосфат		Бета-D-фруктозо-1,6-бисфосфат wpmp.png
Фруктозо-1,6-бисфосфат		ПФКЛ, ПФКМ, ПФКП
Фосфофруктокиназа 26-фосфофрукто-2-киназаEC 2.7.1.105Фруктоза 2,6-бисфосфат.svg
Фруктозо-2,6-бисфосфат		PFKFB1, PFKFB2, PFKFB3, PFKFB4

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Evans PR, Hellinga HW (1987). «Мутации в активном центре фосфофруктокиназы Escherichia coli». Природа. 327 (6121): 437–439. Bibcode:1987Натура.327..437H. Дои:10.1038 / 327437a0. PMID  2953977.
  2. ^ Вегенер Г, Краузе У (2002). «Различные способы активации фосфофруктокиназы, ключевого регуляторного фермента гликолиза, в работающих мышцах позвоночных». Biochem. Soc. Транс. 30 (2): 264–270. Дои:10.1042 / bst0300264. PMID  12023862.
  3. ^ а б c d Рабен Н., Эксельберт Р., Шпигель Р., Шерман Дж. Б., Накадзима Х., Плотц П., Хайниш Дж. (1995). «Функциональная экспрессия мутантной фосфофруктокиназы человека в дрожжах: генетические дефекты у французских канадских и швейцарских пациентов с дефицитом фосфофруктокиназы». Являюсь. J. Hum. Genet. 56 (1): 131–141. ЧВК  1801305. PMID  7825568.
  4. ^ Гаррет, Реджинальд; Гришэм, Реджинальд (2012). Биохимия. Cengage Learning. п. 585. ISBN  978-1133106296.
  5. ^ Т. Селвуд; Э. К. Яффе. (2011). «Динамические диссоциирующие гомоолигомеры и контроль функции белка». Arch. Biochem. Биофизы. 519 (2): 131–43. Дои:10.1016 / j.abb.2011.11.020. ЧВК  3298769. PMID  22182754.
  6. ^ а б Shirakihara Y, Evans PR (1988). «Кристаллическая структура комплекса фосфофруктокиназы Escherichia coli с продуктами ее реакции». J. Mol. Биол. 204 (4): 973–994. Дои:10.1016/0022-2836(88)90056-3. PMID  2975709.
  7. ^ а б c d Парк Дж., Гупта RS: Аденозинкиназа и рибокиназа - семейство белков РК. Cell Mol Life Sci 2008, 65: 2875-2896.
  8. ^ а б Борк П., Сандер С., Валенсия А: Конвергентная эволюция сходной ферментативной функции на разных белковых складках: гексокиназа, рибокиназа и семейства галактокиназ сахарокиназ. Protein Sci 1993, 2: 31-40.
  9. ^ Spychala J, Datta NS, Takabayashi K, Datta M, Fox IH, Gribbin T, Mitchell BS: Клонирование кДНК аденозинкиназы человека: сходство последовательностей с микробными рибокиназами и фруктокиназами. Proc Natl Acad Sci U S. A 1996, 93: 1232-1237.
  10. ^ а б Maj MC, Singh B, Gupta RS: Зависимость от пятивалентных ионов - это законсервированное свойство аденозинкиназы из различных источников: идентификация нового мотива, участвующего в связывании ионов фосфата и магния и ингибировании субстрата. Биохимия 2002, 41: 4059-4069.
  11. ^ Сигрелл Дж. А., Камерон А. Д., Джонс Т. А., Моубрей С. Л.: Структура рибокиназы Escherichia coli в комплексе с рибозой и динуклеотидом определена с точностью до 1,8 Разрешение: понимание нового семейства структур киназ. Структура 1998, 6: 183-193.
  12. ^ Сола-Пенна, Мауро; Да Силва, Даниэль; Коэльо, Вагнер С .; Marinho-Carvalho, Monica M .; Занкан, Патрисия (ноябрь 2010 г.). «Регуляция мышечного типа 6-фосфофрукто-1-киназы и ее значение для контроля метаболизма». IUBMB Life. 62 (11): 791–796. Дои:10.1002 / iub.393. ISSN  1521-6543. PMID  21117169.
  13. ^ Аусина, Присцила; Да Силва, Даниэль; Майерович, Давид; Занкан, Патрисия; Сола-Пенна, Мауро (июль 2018 г.). «Инсулин специфически регулирует экспрессию изоформ фосфофруктокиназы печени и мышц». Биомедицина и фармакотерапия. 103: 228–233. Дои:10.1016 / j.biopha.2018.04.033. ISSN  0753-3322. PMID  29655163.

внешняя ссылка

Эта статья включает текст из общественного достояния Pfam и ИнтерПро: IPR000023