• gluconeogénesis • regulación positiva de la secreción de insulina • respuesta al lipopolisacárido • respuesta celular al factor de necrosis tumoral • oxalacetato proceso metabólico • proceso metabólico piruvato • NADH oxidación • respuesta a la dexametasona • respuesta celular a la glucosa estímulo • propionato catabólica proceso • respuesta celular al estímulo de insulina • respuesta a los lípidos • respuesta a la inanición • proceso biosintético de glicerol a partir del piruvato • diferenciación de hepatocitos • respuesta celular al estímulo de dexametasona
Fuentes: Amigo / QuickGO
Ortólogos
Especies
Humano
Ratón
Entrez
5106
74551
Ensembl
ENSG00000100889 ENSG00000285241
ENSMUSG00000040618
UniProt
Q16822
Q8BH04
RefSeq (ARNm)
NM_001018073 NM_001291556 NM_001308054 NM_004563
NM_028994
RefSeq (proteína)
NP_001018083 NP_001278485 NP_001294983 NP_004554
NP_083270
Ubicación (UCSC)
Crónicas 14: 24.09 - 24.11 Mb
Crónicas 14: 55,54 - 55,55 Mb
Búsqueda en PubMed
[3]
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Wikidata
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Fosfoenolpiruvato carboxiquinasa 2, mitocondrial (PCK2, PEPCK-M), es una isozima de la fosfoenolpiruvato carboxiquinasa (PCK, PEPCK) que en los humanos está codificada por el PCK2 gen en el cromosoma 14. Este gen codifica una mitocondrial enzima que cataliza la conversión de oxaloacetato ( OAA) a fosfoenolpiruvato (PEP) en presencia de trifosfato de guanosina (GTP). Una forma citosólica de esta proteína está codificada por un gen diferente y es la enzima clave de la gluconeogénesis en el hígado. Empalmado alternativamenteSe han descrito variantes de la transcripción. [proporcionada por RefSeq, abril de 2014] [5]
Contenido
1 Estructura
2 Función
3 Importancia clínica
4 Mapa de ruta interactivo
5 Véase también
6 referencias
Estructura
El gen PCK2 codifica la forma mitocondrial de PCK y comparte un 68% de homología en la secuencia de ADN con PCK1 y un 70% de homología en la secuencia de aminoácidos con su forma citosólica codificada, PCK1. [6] [7] Además, PCK2 comparte homología estructural con PCK1 , lo que indica que los genes se originaron a partir de un gen ancestro común. [6] No obstante, aunque ambos genes poseen diez exones y nueve intrones , los tamaños de sus intrones pueden diferir en ~ 2 kb , con el intrón más grande en PCK2 que abarca 2,5 kb. En conjunto, la longitud total delEl gen PCK2 abarca ~ 10 kb. Otra diferencia es la presencia de secuencias de Alu en sus intrones que están ausentes en PCK1 . [6] PCK2 también contiene una secuencia de dirección mitocondrial de 18 residuos en su N-terminal . [7] Los elementos reguladores potenciales, incluidas cinco cajas GC y tres cajas CCAAT , se encuentran 1819 pb aguas arriba del sitio de inicio de la transcripción . [8] Además, la región promotora proximal de PCK2 contiene dos supuestas secuencias ATF / CRE que se unen a ATF4. [9]
Función
Como PCK, PCK2 cataliza la conversión de OAA en PEP impulsada por GTP como un paso limitante de la velocidad en la gluconeogénesis . Este paso de conversión sirve como puente entre los intermedios del ciclo glucolítico y del TCA en las mitocondrias. [6] [9] En las células β pancreáticas, la PCK2 regula la secreción de insulina estimulada por glucosa reciclando el GTP generado a partir de la reacción de succinil-CoA sintasa . Esto impulsa el ciclo de TCA, convirtiendo PEP en piruvato en acetil-CoA para la reacción de citrato sintasa . [9]Dado que casi todas las reacciones glicolíticas aguas arriba de PEP y aguas abajo de glucosa-6-fosfato (G6P) son reversibles, la síntesis de PEP mediada por PCK2 podría impulsar múltiples procesos biosintéticos, como la síntesis de serina , la síntesis de glicerol y la síntesis de nucleótidos. [10] En particular, PCK2 convierte preferentemente OAA derivado de lactato y, por lo tanto, puede promover la biosíntesis incluso en condiciones de glucosa baja. [6] [9] [10] Como resultado, la actividad de PCK2 contribuye al crecimiento celular y la supervivencia durante el estrés. [9]
Mientras que PCK1 se expresa principalmente en el hígado y el riñón , PCK2 se expresa de forma ubicua en varios tipos de células, incluidos leucocitos y neuronas , así como en tejidos no gluconeogénicos, como páncreas , cerebro y corazón . Además, mientras que la expresión de PCK1 está regulada por hormonas o nutrientes implicados en la gluconeogénesis, PCK2 se expresa de forma constitutiva. Estas diferencias indican que PCK2 también puede realizar funciones no gluconeogénicas. [6] [9]
Significación clínica
La PCK2 está asociada con varios cánceres , incluido el de pulmón , y promueve la tumorigénesis a través de su función gluconeogénica. [9] [10] En entornos de glucosa baja, el estrés en el retículo endoplásmico regula al alza ATF4, que luego regula al alza PCK2. [9] Como PCK2 permite que las células utilicen vías catapleróticas alternativas para convertir los intermedios del ciclo del TCA en intermedios glucolíticos, la actividad de PCK2 puede mejorar la supervivencia de las células tumorales que enfrentan niveles reducidos de glucosa. [9] [10]
Debido a la función gluconeogénica de PCK2, se espera que la deficiencia de PCK2 interrumpa la homeostasis de la glucosa y provoque hipoglucemia . Sin embargo, aunque se han documentado dos casos, un estudio posterior sugirió que la deficiencia de PCK2 puede no haber sido la causa principal. [7] [11]
Mapa de ruta interactivo
Haga clic en genes, proteínas y metabolitos a continuación para enlazar con los artículos respectivos. [§ 1]
^ El mapa de ruta interactivo se puede editar en WikiPathways: "GlycolysisGluconeogenesis_WP534" .
Ver también
Fosfoenolpiruvato carboxiquinasa
PCK1
Referencias
^ a b c ENSG00000285241 GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000100889, ENSG00000285241 - Ensembl , mayo de 2017
^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000040618 - Ensembl , mayo de 2017
^ "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
^ "Referencia de PubMed del ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
^ "PCK2 fosfoenolpiruvato carboxiquinasa 2 (mitocondrial)" . Base de datos NCBI Entrez Gene .
↑ a b c d e f Modaressi S, Brechtel K, Christ B, Jungermann K (julio de 1998). "Gen de fosfoenolpiruvato carboxiquinasa 2 mitocondrial humana. Estructura, localización cromosómica y expresión específica de tejido" . La revista bioquímica . 333 (Parte 2) (2): 359–66. doi : 10.1042 / bj3330359 . PMC 1219593 . PMID 9657976 .
^ a b c Modaressi S, Christ B, Bratke J, Zahn S, Heise T, Jungermann K (mayo de 1996). "Clonación molecular, secuenciación y expresión del cDNA de la forma mitocondrial de fosfoenolpiruvato carboxiquinasa de hígado humano" . La revista bioquímica . 315 (Parte 3) (3): 807-14. doi : 10.1042 / bj3150807 . PMC 1217278 . PMID 8645161 .
^ Suzuki M, Yamasaki T, Shinohata R, Hata M, Nakajima H, Kono N (septiembre de 2004). "Clonación y análisis reportero del promotor del gen de la carboxiquinasa fosfoenolpiruvato mitocondrial humana". Gene . 338 (2): 157–62. doi : 10.1016 / j.gene.2004.06.005 . PMID 15315819 .
↑ a b c d e f g h i Méndez-Lucas A, Hyroššová P, Novellasdemunt L, Viñals F, Perales JC (agosto de 2014). "Fosfoenolpiruvato carboxiquinasa mitocondrial (PEPCK-M) es un gen de respuesta al estrés del retículo endoplásmico (ER) pro-supervivencia involucrado en la adaptación de las células tumorales a la disponibilidad de nutrientes" . La revista de química biológica . 289 (32): 22090–102. doi : 10.1074 / jbc.M114.566927 . PMC 4139223 . PMID 24973213 .
^ a b c d Leithner K, Hrzenjak A, Trötzmüller M, Moustafa T, Köfeler HC, Wohlkoenig C, Stacher E, Lindenmann J, Harris AL, Olschewski A, Olschewski H (febrero de 2015). "La activación de PCK2 media una respuesta adaptativa al agotamiento de la glucosa en el cáncer de pulmón" . Oncogén . 34 (8): 1044–50. doi : 10.1038 / onc.2014.47 . PMID 24632615 .
^ Samuel VT, Beddow SA, Iwasaki T, Zhang XM, Chu X, Still CD, Gerhard GS, Shulman GI (julio de 2009). "La hiperglucemia en ayunas no se asocia con una mayor expresión de PEPCK o G6Pc en pacientes con diabetes tipo 2" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 106 (29): 12121–6. doi : 10.1073 / pnas.0812547106 . PMC 2707270 . PMID 19587243 .
