La fructoquinasa (/ fruc • to • ki • nase / [-ki´nas]), también conocida como D -fructoquinasa o D -fructosa ( D- manosa) cinasa, [1] es una enzima ( EC 2.7.1.4 ) hígado , intestino y corteza renal . La fructoquinasa pertenece a una familia de enzimas llamadas transferasas , lo que significa que esta enzima transfiere grupos funcionales; también se considera una fosfotransferasa (o, con frecuencia, una quinasa ) ya que transfiere específicamente un grupo fosfato. [1]La fructoquinasa cataliza específicamente la transferencia de un grupo fosfato del trifosfato de adenosina (ATP, el sustrato) a la fructosa como paso inicial en su utilización. [1] El papel principal de la fructoquinasa es en el metabolismo de los carbohidratos, más específicamente, en el metabolismo de la sacarosa y la fructosa. La ecuación de reacción es la siguiente:
Fructoquinasa | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
CE no. | 2.7.1.4 | |||||||
No CAS. | 9030-51-7 | |||||||
Bases de datos | ||||||||
IntEnz | Vista IntEnz | |||||||
BRENDA | Entrada BRENDA | |||||||
FÁCIL | NiceZyme vista | |||||||
KEGG | Entrada KEGG | |||||||
MetaCyc | camino metabólico | |||||||
PRIAM | perfil | |||||||
Estructuras PDB | RCSB PDB PDBe PDBsum | |||||||
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- ATP + D -fructosa → ADP + D -fructosa 1-fosfato .
Papel en plantas y bacterias.
La fructoquinasa se ha caracterizado a partir de varios organismos tales como semillas de guisantes ( Pisum sativum ), frutos de aguacate ( Persera americana ) y granos de maíz ( Zea mays ), y muchos más. [2]
Específicamente, la fructoquinasa también puede regular la síntesis de almidón junto con SS, sacarosa sintasa, que primero metaboliza el tejido hundido en los tejidos vegetales como en las patatas. [2] También hay dos genes de fructoquinasa divergentes que se expresan diferencialmente y que también tienen diferentes propiedades enzimáticas, como las que se encuentran en los tomates. En los tomates, el ARNm de la fructoquinasa 1 (Frk 1) se expresa a un nivel constante durante el desarrollo del fruto. Sin embargo, el ARNm de la fructoquinasa 2 (Frk 2) tiene un alto nivel de expresión en la fruta de tomate joven, pero luego disminuye durante las últimas etapas del desarrollo de la fruta. Frk 2 tiene una mayor afinidad por la fructosa que Frk 1, pero la actividad de Frk 2 es inhibida por altos niveles de fructosa, mientras que la actividad de Frk 1 no lo es. [2]
En Sinorhizobium meliloti , una bacteria común del suelo, la fructoquinasa también se usa en el metabolismo del manitol y sorbitol, además del metabolismo de la fructosa. [3]
Papel en animales y humanos
En el hígado humano, se ha descubierto que la fructoquinasa purificada, cuando se combina con aldolasa, contribuye a un mecanismo alternativo para producir oxalato a partir de xilitol. En secuencia acoplada, la fructoquinasa y la aldolasa producen glicolaldehído, un precursor del oxalato, a partir de D -xilulosa a través de D -xilulosa 1-fosfato. [4]
En las células del hígado de rata (hepatocitos), el GTP también es un sustrato de la fructoquinasa. Puede ser utilizado a una tasa sustancial por fructoquinasa. En estos hepatocitos aislados, in vivo, cuando la concentración de ATP cae a aproximadamente 1 milimol en un corto intervalo de tiempo, el GTP se convierte en un sustrato importante en estas condiciones específicas. [5] A diferencia de la fosfofructoquinasa , la fructoquinasa no es inhibida por el ATP. [6] [7]
Enfermedades
La fructosuria o la deficiencia de fructoquinasa hepática es un trastorno metabólico hereditario poco común pero benigno. [8] Esta condición es causada por una deficiencia de fructoquinasa en el hígado. Las personas afectadas suelen mostrar una gran concentración de fructosa en sangre después de la ingestión de fructosa, sacarosa o sorbitol. [9] La enfermedad se caracteriza principalmente por la detección de la excreción anormal de fructosa en la orina a través de un análisis de orina. La fructoquinasa es necesaria para la síntesis de glucógeno, la forma de energía almacenada en el cuerpo, a partir de la fructosa. La presencia de fructosa en la sangre y la orina puede conducir a un diagnóstico incorrecto de diabetes mellitus. Las anomalías bioquímicas que pueden conducir al diagnóstico final de fructosuria son deficiencia de fructoquinasa hepática, levulosuria y deficiencia de cetohexocinasa.
Ver también
Referencias
- ^ a b c DBGET ENZYME: 2.7.1.4 Archivado el 27 de septiembre de 2007 en Wayback Machine . Consultado el 6 de mayo de 2007.
- ↑ a b c Odanaka S, Bennett AB, Kanayama Y (julio de 2002). "Distintos roles fisiológicos de las isoenzimas de fructoquinasa revelados por la supresión de genes específicos de la expresión de Frk1 y Frk2 en tomate" . Plant Physiol . 129 (3): 1119–26. doi : 10.1104 / pp.000703 . PMC 166506 . PMID 12114566 .
- ^ Gardiol A, Arias A, Cerveñansky C, Gaggero C, Martínez-Drets G (octubre de 1980). "Caracterización bioquímica de un mutante fructoquinasa de Rhizobium meliloti" . J. Bacteriol . 144 (1): 12–6. PMC 294576 . PMID 6252186 .
- ^ James HM, Bais R, Edwards JB, Rofe AM, Conyers AJ (febrero de 1982). "Modelos para la producción metabólica de oxalato a partir de xilitol en humanos: un papel de la fructoquinasa y la aldolasa". La Revista Australiana de Biología Experimental y Ciencias Médicas . 60 (Parte 1): 117-22. doi : 10.1038 / icb.1982.11 . PMID 6284103 .
- ^ Phillips MI, Davies DR (15 de junio de 1985). "El mecanismo de depleción de trifosfato de guanosina en el hígado después de una carga de fructosa. El papel de la fructoquinasa" . Biochem. J . 228 (3): 667–71. doi : 10.1042 / bj2280667 . PMC 1145036 . PMID 2992452 .
- ^ Samuel, Varman T (febrero de 2011). "Lipogénesis inducida por fructosa: del azúcar a la grasa a la resistencia a la insulina". Tendencias en endocrinología y metabolismo . 22 (2): 60–5. doi : 10.1016 / j.tem.2010.10.003 . PMID 21067942 .
- ^ BRENDA
- ^ Salud infantil de WebMD - Fructosuria . Consultado el 6 de mayo de 2007.
- ^ Asipu A, Hayward BE, O'Reilly J, Bonthron DT (septiembre de 2003). "Propiedades de las cetohexoquinasas humanas recombinantes normales y mutantes e implicaciones para la patogénesis de la fructosuria esencial" . Diabetes . 52 (9): 2426–32. doi : 10.2337 / diabetes.52.9.2426 . PMID 12941785 .
enlaces externos
- Fructoquinasas en los encabezamientos de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .