Galvenā atšķirība starp PFK-1 un PFK-2 ir tā, ka PFK-1 katalizē fruktozes 6-fosfāta un ATP pārvēršanos par fruktozi 1, 6-bisfosfātu un ADP, bet PFK-2 katalizē fruktozes 2 sintēzi., 6-bisfosfāts no fruktozes 6-fosfāts.
Fosfofruktokināze-1 (PFK-1) un fosfofruktokināze-2 (PFK-2) ir divi enzīmi. PFK-1 ir glikolītisks enzīms, kas katalizē fruktozes 6-fosfāta reakciju, pārvēršot to par fruktozi 1, 6-bifosfātu. Tas ir glikolīzes ātrumu ierobežojošs solis. Ja glikozes līmenis ir augsts un ir nepieciešams regulēt glikolīzi, PFK-2 katalizē fruktozes 2, 6-bisfosfāta sintēzi no fruktozes 6-fosfāta. Fruktoze 2, 6-bisfosfāts ir spēcīgs PFK-1 allosteriskais aktivators, lai veicinātu glikozes sadalīšanos. PFK-2 nav glikolītisks enzīms. Taču gan PFK-1, gan PFK-2 darbojas uz vienu un to pašu substrātu.
Kas ir PFK-1?
PFK-1 ir pirmais glikolīzē izmantotais enzīms. Faktiski tas ir glikolīzes ātrumu ierobežojošais enzīms. Tas katalizē fruktozes 6-fosfāta pārvēršanos par fruktozes 1, 6-bisfosfātu. PFK-1 šai reakcijai izmanto ATP. Tādējādi PFK-1 ietekmē ATP koncentrācija. PFK-1 inhibīcija ar ATP ir daļa no negatīvās atgriezeniskās saites cilpas, kas regulē glikolīzes plūsmu aerobā stāvoklī. Izņemot ATP, PFK-1 aktivitāti regulē vairākas citas molekulas, tostarp fruktoze 2, 6-bisfosfāts, AMP un citrāts.
01. attēls: PFK-1
Fruktoze 2, 6-bisfosfāts ir spēcīgs PFK-1 allosteriskais aktivators. Fizioloģiskos apstākļos PFK-1 paliek neaktīvs. Kad tas mijiedarbojas ar fruktozi 2, 6-bisfosfātu, tas kļūst aktīvs un stimulē glikolītisko ceļu, lai palielinātu glikozes sadalīšanos. Fluksu glikolīzes virzienā ievērojami palielina fruktozes 2, 6-bisfosfāts, pateicoties tā spējai alosteriski aktivizēt PFK-1. Līdzīgā veidā AMP darbojas arī kā allosteriskais efektors, lai aktivizētu PFK-1. Turpretī citrāts darbojas kā PFK1 allosteriskais inhibitors. Magnijs darbojas kā PFK-1 kofaktors.
Kas ir PFK-2?
Fruktoze 2, 6-bisfosfāts ir metabolīts, kas regulē glikolīzi un glikoneoģenēzi. PFK-2 vai fosfofruktokināze-2 ir enzīms, kas katalizē fruktozes 2, 6-bisfosfāta sintēzi no fruktozes 6-fosfāta. Līdzīgi kā PFK-1, PFK-2 iedarbojas uz to pašu substrātu. Tomēr atšķirībā no PFK-1, PFK-2 aktivitāti neietekmē ATP koncentrācija. Fosfenolpiruvāts un citrāts var inhibēt šo enzīmu, savukārt neorganiskais ortofosfāts var stimulēt PFK-2 darbību.
2. attēls: PFK-2
Strukturāli PFK-2 pastāv kopā ar fruktozi-2, 6-bisfosfatāzi kā bifunkcionālu enzīmu, saīsināti kā PFK-2/FBPāze-2. PFK-2 fosforilē fruktozes 6-fosfātu, izmantojot ATP. No otras puses, FBPase-2 defosforilē fruktozi 2, 6-bisfosfātu, lai iegūtu fruktozes 6-fosfātu un Pi. Tādējādi PFK-2 ir gan kināzes, gan fosfatāzes aktivitātes. Ja glikozes līmenis ir augsts, insulīns palielina enzīma PFK-2 kināzes aktivitāti, lai veicinātu pastiprinātu fruktozes 2, 6-bisfosfāta sintēzi. Tas stimulē glikolīzi, jo fruktozes 2, 6-bisfosfāts aktivizē PFK-1. Turpretim, kad tiek izteikta PFK-2 fosfatāzes aktivitāte, tā sadala fruktozi 2, 6-bisfosfātu atpakaļ par fruktozes 6-fosfātu, stimulējot glikoneoģenēzi un kavējot glikolīzi.
Kādas ir līdzības starp PFK1 un PFK-2?
- PFK-1 un PFK-2 ir divi fermenti.
- PFK-1 un PFK-2 enzīmu substrāts ir vienāds: fruktoze 6-fosfāts.
- Abi fermenti ir svarīgi glikolīzes regulēšanā.
- Abu enzīmu katalizētās reakcijas iegūst ADP no ATP.
- Citrāts var inhibēt abus šos enzīmus.
Kāda ir atšķirība starp PFK-1 un PFK-2?
PFK-1 katalizē fruktozes 6-fosfāta pārvēršanu par fruktozes 1, 6-bisfosfātu. Turpretim PFK-2 katalizē fruktozes 6-fosfāta pārvēršanu par fruktozes 2, 6-bisfosfātu. Tātad, šī ir galvenā atšķirība starp PFK1 un PFK-2. Atšķirībā no PFK-1, PFK-2 ir gan kināzes, gan fosfatāzes aktivitāte; tāpēc tas ir divfunkcionāls enzīms. Turklāt fruktoze 2, 6-bisfosfāts ir spēcīgs PFK-1 allosteriskais aktivators, savukārt PFK-2 katalizē fruktozes 2, 6-bisfosfāta sintēzi. Tādējādi šī ir vēl viena atšķirība starp PFK-1 un PFK-2. Vissvarīgākais ir tas, ka PFK-1 aktivitāti ietekmē ATP, savukārt PFK-2 aktivitāti neietekmē ATP koncentrācija.
Šajā infografikā tabulas veidā ir norādītas atšķirības starp PFK-1 un PFK-2, lai veiktu salīdzināšanu.
Kopsavilkums - PFK-1 pret PFK-2
PFK-1 katalizē fruktozes 6-fosfāta un ATP pārvēršanos par fruktozi 1, 6-bisfosfātu un ADP. PFK-2 katalizē fruktozes 2, 6-fosfāta sintēzi no fruktozes 6-fosfāta. PFK-1 aktivitāti ietekmē ATP koncentrācija. Turpretim ATP koncentrācija neietekmē PFK-2. Vissvarīgākais ir tas, ka PFK-2 ir gan kināzes, gan fosfatāzes aktivitātes; tāpēc tas ir divfunkcionāls enzīms. PFK-1 nav bifunkcionāls enzīms. Turklāt PFK-1 ir glikolīzes ātrumu ierobežojošs enzīms, savukārt PFK-2 netiek uzskatīts par glikolītisko enzīmu. Tādējādi šis ir kopsavilkums par atšķirību starp PFK-1 un PFK-2.
