Fosfofructoquinasa - Phosphofructokinase

Estructuras proteicas disponibles:
Pfam	estructuras / ECOD
PDB	RCSB PDB ; PDBe ; PDBj
PDBsum	resumen de estructura
PDB	PDB : 1kzh PDB : 1mto PDB : 1pfk PDB : 3pfk PDB : 4pfk PDB : 6pfk

Fosfofructoquinasa
Identificadores
Símbolo	Ppfruckinase
Pfam	PF00365
InterPro	IPR000023
PROSITE	PDOC00336
Estructuras proteicas disponibles:
Pfam	estructuras / ECOD
PDB	RCSB PDB ; PDBe ; PDBj
PDBsum	resumen de estructura
PDB	PDB : 1kzh PDB : 1mto PDB : 1pfk PDB : 3pfk PDB : 4pfk PDB : 6pfk

La fosfofructoquinasa ( PFK ) es una enzima quinasa que fosforila la fructosa 6-fosfato en la glucólisis .

Función

La transferencia catalizada por enzimas de un grupo fosforilo del ATP es una reacción importante en una amplia variedad de procesos biológicos. La fosfofructoquinasa cataliza la fosforilación de fructosa-6-fosfato a fructosa-1,6-bisfosfato , un paso regulador clave en la vía glucolítica . 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. 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), este último, como los monómeros de mamíferos , que posee 2 dominios similares). Esta proteína puede utilizar el morpheein modelo de regulación alostérica .

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 , ya que los 2 productos están ahora más separados. Se cree que estas conformaciones son etapas sucesivas de una vía de reacción que requiere el cierre de subunidades para acercar las 2 moléculas lo suficiente para reaccionar.

La reacción inversa es catalizada por la enzima fructosa-1,6-bisfosfatasa.

Familia de fosfofructoquinasa

La PFK pertenece a la familia de las quinasas de azúcar de la fosfofructoquinasa B (PfkB) . Otros miembros de esta familia (también conocida como la familia Ribokinase) incluyen ribokinasa (RK), adenosina quinasa (AK), inosina quinasa y 1-fosfofructocinasa . Los miembros de la familia PfkB / RK se identifican por la presencia de tres motivos de secuencia conservados . Las estructuras de varias familias de proteínas PfK se han determinado a partir de varios organismos y la actividad enzimática de esta familia de proteínas muestra una dependencia de la presencia de iones pentavalentes. 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 seres humanos que algunas líneas de células tumorales humanas habían aumentado la productividad glucolítica y se correlacionaban con la mayor cantidad de PFKL.

Significación clínica

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. Las víctimas suelen ser capaces de llevar una vida razonablemente normal al aprender a ajustar los niveles de actividad.

Regulación

Hay dos enzimas fosfofructoquinasa diferentes en los seres humanos:

Escribe	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 6-fosfato	Fructosa-2,6-bisfosfato	PFKFB1 , PFKFB2 , PFKFB3 , PFKFB4