Fosfofrutoquinase

Estruturas proteicas dispoñibles:
Pfam	estruturas / ECOD
PDB	RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum	resumo de estruturas
PDB	PDB 1kzh PDB 1mto PDB 1pfk PDB 3pfk PDB 4pfk PDB 6pfk

Fosfofrutoquinase
Identificadores
Símbolo	Ppfruckinase
Pfam	PF00365
InterPro	IPR000023
PROSITE	PDOC00336
Pfam
Estruturas proteicas dispoñibles:
Pfam	estruturas / ECOD
PDB	RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum	resumo de estruturas
PDB	PDB 1kzh PDB 1mto PDB 1pfk PDB 3pfk PDB 4pfk PDB 6pfk

Para a fosfofrutoquinase típica do 3º paso da glicólise ver fosfofrutoquinase 1.

A fosfofrutoquinase (PFK) é un encima do grupo das quinases que fosforila a frutosa 6-fosfato orixinando unha frutosa con dous grupos fosforilo. Intervén na glicólise. É un encima alostérico. Existen dous tipos de fosfofrutoquinase chamados fosfofrutoquinase 1 e 2, segundo en que carbonos realicen a fosforilación.

A transferencia catalizada encimaticamente dun grupo fosforilo desde o ATP é unha importante reacción que intervén en moitos procesos biolóxicos.^[1] Un dos encimas que utiliza esta reacción é a fosfofrutoquinase que intervén na terceira reacción da ruta da glicólise, que é un paso regulatorio chave desta vía, e que transforma a frutosa 6-fosfato en frutosa 1,6-bisfosfato.^[2]^[3]

A fosfofrutoquinase é un homotetrámero en bacterias e mamíferos (nos cales cada monómero posúe dous dominios similares) e un octámero en lévedos (nos que hai 4 cadeas alfa na PFK1. e 4 cadeas beta na PFK2; esta última, igual que os monómeros de mamífero, posúe dous dominios similares).^[3]

Esta proteína pode usar o modelo morfeeína de regulación alostérica no cal os monómeros poden ter dúas conformacións distintas orixinando dous homooligómeros distintos, e poden cambiar entre unha conformación e a outra.^[4]

A fosfofrutoquinase bacteriana ten uns 300 aminoácidos, e os estudos estruturais deste encima bacteriano indican que consta de dous lóbulos similares (alfa/beta): un implicado na unión do ATP e o outro que contén o sitio activo para a unión do substrato e o sitio alostérico (un sitio de unión para unha molécula regulatoria, distinto do sitio activo, que afecta a actividade do encima). As subunidades tetrámeras idénticas adoptan dúas conformacións diferentes posibles: no estado pechado, un ión magnesio uinido ao encima establece unha ponte cos grupos fosforilo dos produtos do encima (ADP e frutosa 1,6- bisfosfato); e no estado aberto, o ión magnesio únese só ao ADP,^[5] xa que os dous produtos están agora separados. Estas conformacións crese que son estadios sucesivos dun conxunto de reaccións que require o peche da subunidade para que as dúas moléculas se poñan o suficientemente xuntas para reaccionaren.^[5]

A deficiencia en fosfofrutoquinase 1 orixina glicoxenose tipo VII (enfermidade de Tarui), un trastorno autosómico recesivo caracterizado por náuseas graves, vómitos, cambras musculares e mioglobinuria en resposta a exercicios vigorosos e intensos explosivos.^[3] Os pacientes poden xeralmente levar unha vida normal simplemente aprendendo a axustar os seus niveis de actividade.^[3]

Tipos editar

Hai dous tipos deste encima:

Tipo	Sinónimo	Número EC	Substrato	Produto	Xenes das subunidades
Fosfofrutoquinase 1	6-fosfofrutoquinase fosfohexoquinase	Número EC: 2.7.1.11	Frutosa 6-fosfato	Frutosa 1,6-bisfosfato	PFKL, PFKM, PFKP
Fosfofrutoquinase 2	6-fosfofruto-2-quinase	Número EC: 2.7.1.105	Frutosa 6-fosfato	Frutosa 2,6-bisfosfato	PFKFB1, PFKFB2, PFKFB3, PFKFB4

Notas editar

↑ Evans PR, Hellinga HW (1987). "Mutations in the active site of Escherichia coli phosphofructokinase". Nature 327 (6121): 437–439. PMID 2953977. doi:10.1038/327437a0.
↑ Wegener G, Krause U (2002). "Different modes of activating phosphofructokinase, a key regulatory enzyme of glycolysis, in working vertebrate muscle". Biochem. Soc. Trans. 30 (2): 264–270. PMID 12023862.
↑ ^3,0 ^3,1 ^3,2 ^3,3 Raben N, Exelbert R, Spiegel R, Sherman JB, Nakajima H, Plotz P, Heinisch J (1995). "Functional expression of human mutant phosphofructokinase in yeast: genetic defects in French Canadian and Swiss patients with phosphofructokinase deficiency". Am. J. Hum. Genet. 56 (1): 131–141. PMC 1801305. PMID 7825568.
↑ T. Selwood and E. K. Jaffe. (2011). "Dynamic dissociating homo-oligomers and the control of protein function.". Arch. Biochem. Biophys. 519 (2): 131–43. PMC 3298769. PMID 22182754. doi:10.1016/j.abb.2011.11.020.
↑ ^5,0 ^5,1 Shirakihara Y, Evans PR (1988). "Crystal structure of the complex of phosphofructokinase from Escherichia coli with its reaction products". J. Mol. Biol. 204 (4): 973–994. PMID 2975709. doi:10.1016/0022-2836(88)90056-3.

Véxase tamén editar

Ligazóns externas editar

MeshName Phosphofructokinases

Este artigo incorpora texto en dominio público de Pfam e INTERPRO IPR000023

[PUB00004002-1] Evans PR, Hellinga HW (1987). "Mutations in the active site of Escherichia coli phosphofructokinase". Nature 327 (6121): 437–439. PMID 2953977. doi:10.1038/327437a0.

[PUB00014238-2] Wegener G, Krause U (2002). "Different modes of activating phosphofructokinase, a key regulatory enzyme of glycolysis, in working vertebrate muscle". Biochem. Soc. Trans. 30 (2): 264–270. PMID 12023862.

[PUB00000020-3] 3,0 ^3,1 ^3,2 ^3,3 Raben N, Exelbert R, Spiegel R, Sherman JB, Nakajima H, Plotz P, Heinisch J (1995). "Functional expression of human mutant phosphofructokinase in yeast: genetic defects in French Canadian and Swiss patients with phosphofructokinase deficiency". Am. J. Hum. Genet. 56 (1): 131–141. PMC 1801305. PMID 7825568.

[pmid22182754-4] T. Selwood and E. K. Jaffe. (2011). "Dynamic dissociating homo-oligomers and the control of protein function.". Arch. Biochem. Biophys. 519 (2): 131–43. PMC 3298769. PMID 22182754. doi:10.1016/j.abb.2011.11.020.

[PUB00003237-5] 5,0 ^5,1 Shirakihara Y, Evans PR (1988). "Crystal structure of the complex of phosphofructokinase from Escherichia coli with its reaction products". J. Mol. Biol. 204 (4): 973–994. PMID 2975709. doi:10.1016/0022-2836(88)90056-3.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]