| Fosfofructoquinasa | ||||||||||
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| Identificadores | ||||||||||
| Símbolo | Ppfruckinase | |||||||||
| Pfam | PF00365 | |||||||||
| InterPro | IPR000023 | |||||||||
| PROSITE | PDOC00336 | |||||||||
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La fosfofructoquinasa ( PFK ) es una enzima quinasa que fosforila la fructosa 6-fosfato en la glucólisis .
Función [ editar ]
La transferencia catalizada por enzimas de un grupo fosforilo del ATP es una reacción importante en una amplia variedad de procesos biológicos. [1] La fosfofructoquinasa cataliza la fosforilación de fructosa-6-fosfato a fructosa-1,6-bisfosfato , un paso regulador clave en la vía glucolítica . [2] [3] Es inhibido alostéricamente por ATP y activado alostéricamente por AMP , lo que indica las necesidades energéticas de la célula cuando se somete a la vía glucolítica. [4] La PFK existe como homotetrámero en bacterias y mamíferos.(donde cada monómero posee 2 dominios similares ) y como octómero en levadura (donde hay 4 cadenas alfa (PFK1) y 4 cadenas beta (PFK2), esta última, como los monómeros de mamíferos, posee 2 dominios similares [3] ) . Esta proteína puede utilizar el morpheein modelo de regulación alostérica . [5]
La PFK tiene una longitud de aproximadamente 300 aminoácidos , y los estudios estructurales de la enzima bacteriana han demostrado que comprende dos lóbulos similares (alfa / beta): uno involucrado en la unión de ATP y el otro que alberga tanto el sitio de unión al sustrato como el sitio alostérico (un sitio de unión regulador distinto del sitio activo, pero que afecta la actividad enzimática). Las subunidades de tetrámero idénticas adoptan 2 conformaciones diferentes: en un estado "cerrado", el ión magnesio unido forma un puente entre los grupos fosforilo de los productos enzimáticos (ADP y fructosa-1,6-bisfosfato); y en un estado "abierto", el ion magnesio se une solo al ADP , [6] ya que los 2 productos están ahora más separados. EstasSe cree que las conformaciones son etapas sucesivas de una vía de reacción que requiere el cierre de subunidades para acercar las 2 moléculas lo suficiente para reaccionar. [6]
La reacción inversa es catalizada por la enzima fructosa-1,6-bisfosfatasa.
Familia de fosfofructoquinasa [ editar ]
La PFK pertenece a la familia de las quinasas de azúcar de la fosfofructoquinasa B (PfkB) . [7] Otros miembros de esta familia (también conocida como la familia Ribokinase) incluyen ribokinasa (RK), adenosina quinasa (AK), inosina quinasa y 1-fosfofructocinasa . [7] [8] [9] Los miembros de la familia PfkB / RK se identifican por la presencia de tres motivos de secuencia conservados . [7] [8] [10] Las estructuras de varias proteínas de la familia PfK se han determinado a partir de varios organismos y la actividad enzimáticade esta familia de proteínas muestra una dependencia de la presencia de iones pentavalentes. [11] [7] [10] La PFK se encuentra en versiones de isoformas en el músculo esquelético (PFKM), en el hígado (PFKL) y en las plaquetas (PFKP), lo que permite la expresión y función específicas del tejido . Todavía se especula que las isoformas pueden desempeñar un papel en las tasas glucolíticas específicas en los entornos específicos de tejido en los que se encuentran. Se ha encontrado en humanos que algunas líneas de células tumorales humanas habían aumentado la productividad glucolítica y se correlacionaban con la mayor cantidad de PFKL. [12] [13]
Importancia clínica [ editar ]
La deficiencia de PFK conduce a la glucogenosis tipo VII (enfermedad de Tarui), un trastorno autosómico recesivo caracterizado por náuseas, vómitos, calambres musculares y mioglobinuria intensos en respuesta a ráfagas de ejercicio intenso o vigoroso. [3] Las víctimas suelen ser capaces de llevar una vida razonablemente normal al aprender a ajustar los niveles de actividad. [3]
Reglamento [ editar ]
Hay dos enzimas fosfofructoquinasa diferentes en los seres humanos:
| Tipo | Sinónimos | Número CE | Sustrato | Producto | Genes paralog |
|---|---|---|---|---|---|
| Fosfofructoquinasa 1 | 6-fosfofructoquinasa fosfohexoquinasa | EC 2.7.1.11 | Fructosa 6-fosfato | Fructosa-1,6-bisfosfato | PFKL , PFKM , PFKP |
| Fosfofructoquinasa 2 | 6-fosfofructo-2-quinasa | EC 2.7.1.105 | Fructosa-2,6-bisfosfato | PFKFB1 , PFKFB2 , PFKFB3 , PFKFB4 |
Ver también [ editar ]
- Deficiencia de fosfofructoquinasa ( GSD tipo VII, enfermedad de Tarui)
Referencias [ editar ]
- ^ Evans PR, Hellinga HW (1987). "Mutaciones en el sitio activo de la fosfofructoquinasa de Escherichia coli". Naturaleza . 327 (6121): 437–439. Bibcode : 1987Natur.327..437H . doi : 10.1038 / 327437a0 . PMID 2953977 .
- ^ Wegener G, Krause U (2002). "Diferentes modos de activación de la fosfofructoquinasa, una enzima reguladora clave de la glucólisis, en el trabajo de los músculos de los vertebrados". 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). "Expresión funcional de la fosfofructoquinasa humana mutante en levadura: defectos genéticos en pacientes francocanadienses y suizos con deficiencia de fosfofructoquinasa" . Soy. J. Hum. Genet . 56 (1): 131-141. PMC 1801305 . PMID 7825568 .
- ^ Garrett, Reginald; Grisham, Reginald (2012). Bioquímica . Aprendizaje Cengage. pag. 585. ISBN 978-1133106296.
- ^ T. Selwood; EK Jaffe. (2011). "Homooligómeros de disociación dinámica y control de la función de las proteínas" . Arco. 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). "Estructura cristalina del complejo de fosfofructoquinasa de Escherichia coli con sus productos de reacción". 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: adenosina quinasa y ribocinasa, la familia de proteínas RK. Cell Mol Life Sci 2008, 65: 2875-2896.
- ^ a b Bork P, Sander C, Valencia A: Evolución convergente de una función enzimática similar en diferentes pliegues de proteínas: las familias de las azúcares quinasas hexoquinasa, riboquinasa y galactoquinasa. Protein Sci 1993, 2: 31-40.
- ^ Spychala J, Datta NS, Takabayashi K, Datta M, Fox IH, Gribbin T, Mitchell BS: Clonación de ADNc de adenosina quinasa humana: similitud de secuencia con ribocinasas y fructocinasas microbianas. Proc Natl Acad Sci USA 1996, 93: 1232-1237.
- ^ a b Maj MC, Singh B, Gupta RS: La dependencia de iones pentavalentes es una propiedad conservada de la adenosina quinasa de diversas fuentes: identificación de un motivo novedoso implicado en la unión de iones fosfato y magnesio y la inhibición del sustrato. Biochemistry 2002, 41: 4059-4069.
- ^ Sigrell JA, Cameron AD, Jones TA, Mowbray SL: Estructura de la riboquinasa de Escherichia coli en un complejo con ribosa y dinucleótido determinada a una resolución de 1.8 A: conocimientos sobre una nueva familia de estructuras de quinasas. Estructura 1998, 6: 183-193.
- ^ Sola-Penna, Mauro; Da Silva, Daniel; Coelho, Wagner S .; Marinho-Carvalho, Monica M .; Zancan, Patricia (noviembre de 2010). "Regulación del músculo de mamífero tipo 6-fosfofructo-1-quinasa y su implicación para el control del metabolismo" . 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 (julio de 2018). "La insulina regula específicamente la expresión de isoformas de fosfofructoquinasa de hígado y músculo". Biomedicina y Farmacoterapia . 103 : 228-233. doi : 10.1016 / j.biopha.2018.04.033 . ISSN 0753-3322 . PMID 29655163 .
Enlaces externos [ editar ]
- Fosfofructoquinasas en los títulos de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
