A legfontosabb különbség a PFK-1 és a PFK-2 között, hogy a PFK-1 katalizálja a fruktóz-6-foszfát és az ATP átalakulását fruktóz 1-vé, 6-biszfoszfáttá és ADP-vé, míg a PFK-2 katalizálja a fruktóz-2 szintézisét, 6-biszfoszfát fruktózból 6-foszfát.
A foszfofruktokináz-1 (PFK-1) és a foszfofruktokináz-2 (PFK-2) két enzim. A PFK-1 egy glikolitikus enzim, amely katalizálja a fruktóz-6-foszfát reakcióját, és azt fruktóz-1,6-bifoszfáttá alakítja. Ez a glikolízis sebességkorlátozó lépése. Ha a glükózszint magas, és szükséges a glikolízis szabályozása, a PFK-2 katalizálja a fruktóz-2, 6-biszfoszfát szintézisét a fruktóz-6-foszfátból. A fruktóz 2, 6-biszfoszfát a PFK-1 erőteljes alloszterikus aktivátora a glükóz lebontásának fokozása érdekében. A PFK-2 nem glikolitikus enzim. De mind a PFK-1, mind a PFK-2 ugyanazon a hordozón hat.
Mi az a PFK-1?
A PFK-1 az első elkötelezett enzim a glikolízisben. Valójában ez a glikolízis sebességkorlátozó enzime. Katalizálja a fruktóz-6-foszfát átalakulását fruktóz-1,6-biszfoszfáttá. A PFK-1 ATP-t használ ehhez a reakcióhoz. Ezért a PFK-1-et befolyásolja az ATP koncentrációja. A PFK-1 ATP általi gátlása a negatív visszacsatolási hurok része, amely szabályozza a glikolízis fluxust aerob állapotban. Az ATP-n kívül a PFK-1 aktivitását számos más molekula is szabályozza, beleértve a fruktóz-2-t, a 6-biszfoszfátot, az AMP-t és a citrátot.
01. ábra: PFK-1
A fruktóz 2, 6-biszfoszfát a PFK-1 erőteljes alloszterikus aktivátora. Fiziológiás körülmények között a PFK-1 inaktív marad. Amikor kölcsönhatásba lép a fruktóz-2, 6-biszfoszfáttal, akkor aktívvá válik, és serkenti a glikolitikus utat a glükóz lebontásának fokozása érdekében. A glikolízis irányú fluxusát nagymértékben növeli a fruktóz-2, 6-biszfoszfát, mivel képes alloszterikusan aktiválni a PFK-1-et. Hasonló módon az AMP alloszterikus effektorként is működik a PFK-1 aktiválására. Ezzel szemben a citrát a PFK1 alloszterikus inhibitoraként működik. A magnézium a PFK-1 kofaktora.
Mi az a PFK-2?
A fruktóz 2, 6-biszfoszfát egy metabolit, amely szabályozza a glikolízist és a glükoneogenezist. A PFK-2 vagy foszfofruktokináz-2 az az enzim, amely katalizálja a fruktóz-2, 6-biszfoszfát fruktóz-6-foszfátból történő szintézisét. A PFK-1-hez hasonlóan a PFK-2 is ugyanazon a szubsztrátumon hat. A PFK-1-től eltérően azonban a PFK-2 aktivitását nem befolyásolja az ATP koncentrációja. A foszfoenolpiruvát és a citrát gátolhatja ezt az enzimet, míg a szervetlen ortofoszfát serkentheti a PFK-2 hatását.
02. ábra: PFK-2
Strukturálisan a PFK-2 a fruktóz-2-vel, a 6-biszfoszfatázzal együtt létezik, mint bifunkciós enzim, rövidítve PFK-2/FBPáz-2. A PFK-2 ATP segítségével foszforilezi a fruktóz-6-foszfátot. Másrészt az FBPáz-2 defoszforilálja a fruktóz-2-t, a 6-biszfoszfátot, így fruktóz-6-foszfátot és Pi-t állít elő. Ezért a PFK-2 kináz és foszfatáz aktivitással is rendelkezik. Ha a glükózszint magas, az inzulin növeli a PFK-2 enzim kináz aktivitását, hogy elősegítse a fruktóz-2, 6-biszfoszfát fokozott szintézisét. Stimulálja a glikolízist a PFK-1 fruktóz-2,6-biszfoszfát általi aktiválása miatt. Ezzel szemben, amikor a PFK-2 foszfatáz aktivitása kifejeződik, a fruktóz 2, 6-biszfoszfátot visszabontja fruktóz-6-foszfáttá, serkenti a glükoneogenezist és gátolja a glikolízist.
Mi a hasonlóság a PFK1 és a PFK-2 között?
- A PFK-1 és a PFK-2 két enzim.
- A PFK-1 és PFK-2 enzimek szubsztrátja ugyanaz: fruktóz-6-foszfát.
- Mindkét enzim fontos szerepet játszik a glikolízis szabályozásában.
- A mindkét enzim által katalizált reakciók ADP-t termelnek az ATP-ből.
- A citrát mindkét enzimet gátolja.
Mi a különbség a PFK-1 és a PFK-2 között?
A PFK-1 katalizálja a fruktóz-6-foszfát átalakulását fruktóz 1, 6-biszfoszfáttá. Ezzel szemben a PFK-2 katalizálja a fruktóz-6-foszfát átalakulását fruktóz-2,6-biszfoszfáttá. Tehát ez a legfontosabb különbség a PFK1 és a PFK-2 között. A PFK-1-től eltérően a PFK-2 kináz és foszfatáz aktivitással is rendelkezik; ezért ez egy kétfunkciós enzim. Ezenkívül a fruktóz-2, 6-biszfoszfát a PFK-1 erőteljes alloszterikus aktivátora, míg a PFK-2 katalizálja a fruktóz-2, 6-biszfoszfát szintézisét. Így ez egy másik különbség a PFK-1 és a PFK-2 között. A legfontosabb, hogy a PFK-1 aktivitást befolyásolja az ATP, míg a PFK-2 aktivitást az ATP koncentrációja nem.
A következő infografika táblázatos formában sorolja fel a PFK-1 és a PFK-2 közötti különbségeket egymás melletti összehasonlítás céljából.
Összefoglaló – PFK-1 vs PFK-2
A PFK-1 katalizálja a fruktóz-6-foszfát és az ATP átalakulását fruktóz-1-, 6-biszfoszfáttá és ADP-vé. A PFK-2 katalizálja a fruktóz-2, 6-foszfát szintézisét a fruktóz-6-foszfátból. A PFK-1 aktivitását befolyásolja az ATP koncentrációja. Ezzel szemben a PFK-2-t nem befolyásolja az ATP-koncentráció. A legfontosabb, hogy a PFK-2 kináz és foszfatáz aktivitással is rendelkezik; ezért ez egy kétfunkciós enzim. A PFK-1 nem egy kétfunkciós enzim. Ezenkívül a PFK-1 a glikolízis sebességkorlátozó enzime, míg a PFK-2 nem tekinthető glikolitikus enzimnek. Így ez a PFK-1 és a PFK-2 közötti különbség összefoglalása.
