WikiDer > 2,6-бисфосфат фруктозы

Fructose 2,6-bisphosphate
2,6-бисфосфат фруктозы
Фруктоза 2,6-бисфосфат.svg
Имена
Название ИЮПАК
2,6-Ди-О-фосфоно-β-D-фруктофураноза
Идентификаторы
3D модель (JSmol)
ЧЭБИ
ChemSpider
MeSHфруктоза + 2,6-бисфосфат
Характеристики
C6ЧАС14О12п2
Молярная масса340.114 г · моль−1
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить (что проверятьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

2,6-бисфосфат фруктозы, сокращенно Фру-2,6-п2, является метаболитом, который аллостерически влияет на активность ферментов фосфофруктокиназа 1 (ПФК-1) и фруктозо-1,6-бисфосфатаза (FBPase-1) для регулирования гликолиз и глюконеогенез. [1] Фру-2,6-п2 сам синтезируется и расщепляется бифункциональным ферментом фосфофруктокиназа 2/фруктоза-2,6-бисфосфатаза (ПФК-2 / FBPase-2).[2]

Синтез Fru-2,6-п2 осуществляется с помощью бифункционального фермента, содержащего как PFK-2, так и FBPase-2, который дефосфорилируется, позволяя части PFK-2 фосфорилироваться фруктозо-6-фосфат с помощью АТФ. Разбивка Фру-2,6-п2 катализируется фосфорилированием бифункционального фермента, что позволяет FBPase-2 дефосфорилировать фруктозо-2,6-бисфосфат с образованием фруктозо-6-фосфата и Pя.[3]

Влияние на метаболизм глюкозы

Фру-2,6-п2 сильно активирует глюкоза нарушение гликолиза посредством аллостерической модуляции (активации) фосфофруктокиназы 1 (PFK-1). Повышенная экспрессия Fru-2,6-п2 уровни в печень аллостерически активирует фосфофруктокиназу 1, увеличивая сродство фермента к фруктозо-6-фосфату, снижая при этом его сродство к ингибирующему АТФ и цитрат. В физиологической концентрации ПФК-1 практически полностью неактивен, но взаимодействие с Фру-2,6-п2 активирует фермент, чтобы стимулировать гликолиз и усилить расщепление глюкозы.[4]

Клеточный стресс в результате онкогенеза или повреждения ДНК, среди прочего, активирует определенные гены с помощью опухолевого супрессора p53. Один такой ген предназначен для экспрессии TP53-индуцированного регулятора гликолиза и апоптоза (TIGAR); фермент, который ингибирует гликолиз, контролирует клеточные уровни активных форм кислорода и защищает клетки от апоптоза. Показано, что структура TIGAR почти идентична FBPase-2 на бифункциональном ферменте. ТИГАР удаляет аллостерический эффектор, Фру-2,6-п2., поэтому активатор не увеличивает сродство фермента (PFK1) к его субстрату (фруктозо-6-фосфат). Кроме того, TIGAR также удаляет промежуточное гликолитическое соединение фруктозо-1,6-бисфосфат, продукт третьей реакции гликолиза, катализируемой PFK, и субстрат для следующей альдолазной четвертой реакции гликолиза. [5]

Регулирование производства

Концентрация Фру-2,6-п2 в клетках контролируется посредством регуляции синтеза и распада PFK-2 / FBPase-2. Основные регуляторы этого - гормоны. инсулин, глюкагон, и адреналин которые влияют на фермент через реакции фосфорилирования / дефосфорилирования. Высвобождение гормона глюкагона запускает производство циклический аденозинмонофосфат (цАМФ), который активирует цАМФ-зависимую протеинкиназу. Эта киназа фосфорилирует фермент PFK-2 / FBPase-2 при NH2-концевой остаток Ser с АТФ для активации активности FBPase-2 и ингибирования активности фермента PFK-2, тем самым снижая уровни Fru-2,6-п2 в камере. При уменьшении количества Фру-2,6-п2гликолиз подавляется, а глюконеогенез активируется. Инсулин вызывает противоположную реакцию. Как фосфопротеинфосфатаза, инсулин дефосфорилирует фермент, таким образом активируя PFK-2 и ингибируя активность FBPase-2. С доп. Фру-2,6-п2 в настоящее время происходит активация PFK-1 для стимуляции гликолиза при ингибировании глюконеогенез.[3][6]

Регулирование производства сахарозы

Фру-2,6-п2 играет важную роль в регулировании триозофосфатов, конечных продуктов Цикл Кальвина. В цикле Кальвина 5/6 триозофосфатов перерабатываются для получения рибулоза 1,5-бисфосфат. Оставшаяся 1/6 триозофосфата может быть превращена в сахароза или хранится в виде крахмала. Фру-2,6-п2 подавляет выработку фруктозо-6-фосфата, необходимого элемента для синтеза сахарозы. Когда скорость фотосинтез в легких реакциях постоянно продуцируются триозофосфаты и продуцируется Fru-2,6-п2 ингибируется, производя сахарозу. Фру-2,6-п2 продукция активируется, когда растения находятся в темноте, а фотосинтез и триозофосфаты не производятся.[7]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Alfarouk, Khalid O .; Вердуско, Даниэль; Раух, Кирилл; Муддатир, Абдель Халиг; Башир, Адиль Х. Х .; Elhassan, Gamal O .; Ибрагим, Мунтасер Э .; Ороско, Джулиан Дэвид Поло; Кардоне, Роза Анджела; Решкин, Стефан Дж .; Харгинди, Сальвадор (18 декабря 2014 г.). «Гликолиз, метаболизм опухоли, рост и распространение рака. Новая этиопатогенная перспектива на основе pH и терапевтический подход к старому вопросу рака». Онкология. 1 (12): 777. Дои:10.18632 / oncoscience.109.
  2. ^ Ву С., Хан С.А., Пэн Л.Дж., Ланге А.Дж. (2006). «Роли фруктозо-2,6-бисфосфата в контроле метаболизма топлива: помимо его аллостерических эффектов на гликолитические и глюконеогенные ферменты». Adv. Энзим Регул. 46 (1): 72–88. Дои:10.1016 / j.advenzreg.2006.01.010. PMID 16860376.
  3. ^ а б Курланд И.Ю., Пилкис С.Ю. (июнь 1995 г.). «Ковалентный контроль 6-фосфофрукто-2-киназы / фруктозо-2,6-бисфосфатазы: понимание ауторегуляции бифункционального фермента». Белковая наука. 4 (6): 1023–37. Дои:10.1002 / pro.5560040601. ЧВК 2143155. PMID 7549867.
  4. ^ Lange AJ. «фруктозо-2,6-бисфосфат». Университет Миннесоты. Архивировано из оригинал на 12.06.2010.
  5. ^ Гаррет, Реджинальд Х .; Гришэм, Чарльз М. (2013). Биохимия. Белмонт, Калифорния: Обучение Брукс / Коула Сенсэджа. п. 730. ISBN 978-1-133-10629-6.
  6. ^ Смит В.Е., Лангер С., Ву С., Балтруш С., Окар Д.А. (июнь 2007 г.). «Молекулярная координация метаболизма глюкозы в печени с помощью комплекса 6-фосфофрукто-2-киназа / фруктозо-2,6-бисфосфатаза: глюкокиназный комплекс». Мол. Эндокринол. 21 (6): 1478–87. Дои:10.1210 / me.2006-0356. PMID 17374851.
  7. ^ Нильсен Т.Х., Рунг Дж. Х., Вилладсен Д. (ноябрь 2004 г.). «Фруктоза-2,6-бисфосфат: сигнал светофора в метаболизме растений». Тенденции Plant Sci. 9 (11): 556–63. Дои:10.1016 / j.tplants.2004.09.004. PMID 15501181.