PFK-1-ի և PFK-2-ի հիմնական տարբերությունն այն է, որ PFK-1-ը կատալիզացնում է ֆրուկտոզա 6-ֆոսֆատի և ATP-ի փոխակերպումը ֆրուկտոզա 1, 6-բիսֆոսֆատ և ADP, մինչդեռ PFK-2-ը կատալիզացնում է ֆրուկտոզա 2-ի սինթեզը:, 6-բիֆոսֆատ ֆրուկտոզա 6-ֆոսֆատից։
Ֆոսֆոֆրուկտոկինազ-1 (PFK-1) և phosphofructokinase-2 (PFK-2) երկու ֆերմենտներ են: PFK-1-ը գլիկոլիտիկ ֆերմենտ է, որը կատալիզացնում է ֆրուկտոզա 6-ֆոսֆատի ռեակցիան՝ այն վերածելով ֆրուկտոզա 1, 6-բիշոսֆատի։ Դա գլիկոլիզի արագությունը սահմանափակող քայլն է: Երբ գլյուկոզայի մակարդակը բարձր է, և անհրաժեշտ է կարգավորել գլիկոլիզը, PFK-2-ը կատալիզացնում է ֆրուկտոզա 2-ի, 6-բիսֆոսֆատի սինթեզը ֆրուկտոզա 6-ֆոսֆատից:Ֆրուկտոզա 2, 6-բիսֆոսֆատը PFK-1-ի հզոր ալոստերիկ ակտիվացնող է, որպեսզի ուժեղացնի գլյուկոզայի քայքայումը: PFK-2-ը գլիկոլիտիկ ֆերմենտ չէ: Բայց և՛ PFK-1-ը, և՛ PFK-2-ը գործում են նույն սուբստրատի վրա:
Ի՞նչ է PFK-1-ը:
PFK-1-ը գլիկոլիզում առաջին ներգրավված ֆերմենտն է: Փաստորեն, դա գլիկոլիզի արագությունը սահմանափակող ֆերմենտն է։ Այն կատալիզացնում է ֆրուկտոզա 6-ֆոսֆատի փոխակերպումը ֆրուկտոզա 1, 6-բիսֆոշատի։ PFK-1-ն օգտագործում է ATP այս ռեակցիայի համար: Հետևաբար, PFK-1-ի վրա ազդում է ATP կոնցենտրացիան: ATP-ով PFK-1-ի արգելակումը բացասական հետադարձ կապի մի մասն է, որը կարգավորում է գլիկոլիզի հոսքը աերոբիկ վիճակում: Բացի ATP-ից, PFK-1-ի ակտիվությունը կարգավորվում է մի քանի այլ մոլեկուլներով, ներառյալ ֆրուկտոզա 2, 6-բիսֆոսֆատ, AMP և ցիտրատ:
Նկար 01. PFK-1
Ֆրուկտոզա 2, 6-բիֆոսֆատը PFK-1-ի հզոր ալոստերիկ ակտիվացնող է: Ֆիզիոլոգիական պայմաններում PFK-1-ը մնում է ոչ ակտիվ: Երբ այն փոխազդում է ֆրուկտոզա 2-ի, 6-բիսֆոշատի հետ, այն ակտիվանում է և խթանում է գլիկոլիտիկ ուղին՝ գլյուկոզայի քայքայումը մեծացնելու համար: Գլիկոլիզի ուղղությամբ հոսքը մեծապես ավելանում է ֆրուկտոզա 2, 6-բիսֆոսֆատով, որը պայմանավորված է PFK-1-ի ալոստերիկ ակտիվացման ունակությամբ: Նմանապես AMP-ը նաև գործում է որպես ալոստերիկ էֆեկտոր՝ PFK-1-ն ակտիվացնելու համար: Ի հակադրություն, ցիտրատը հանդես է գալիս որպես PFK1-ի ալոստերիկ արգելակիչ: Մագնեզիումը հանդես է գալիս որպես PFK-1-ի համագործոն:
Ի՞նչ է PFK-2-ը:
Ֆրուկտոզա 2, 6-բիֆոսֆատը մետաբոլիտ է, որը կարգավորում է գլիկոլիզը և գլյուկոնեոգենեզը: PFK-2 կամ phosphofructokinase-2-ը ֆերմենտ է, որը կատալիզացնում է ֆրուկտոզա 2-ի, 6-բիֆոսֆատի սինթեզը ֆրուկտոզա 6-ֆոսֆատից: PFK-1-ի նման, PFK-2-ը գործում է նույն սուբստրատի վրա: Այնուամենայնիվ, ի տարբերություն PFK-1-ի, PFK-2-ի ակտիվությունը չի ազդում ATP-ի կոնցենտրացիայից:Ֆոսֆոենոլպիրուվատը և ցիտրատը կարող են արգելակել այս ֆերմենտը, մինչդեռ անօրգանական օրթոֆոսֆատը կարող է խթանել PFK-2-ի գործողությունը:
Նկար 02. PFK-2
Կառուցվածքային առումով PFK-2-ը գոյություն ունի ֆրուկտոզա-2-ի, 6-բիսֆոսֆատազի հետ՝ որպես երկֆունկցիոնալ ֆերմենտ, որը հապավում է որպես PFK-2/FBPase-2: PFK-2 ֆոսֆորիլացնում է ֆրուկտոզա 6-ֆոսֆատը՝ օգտագործելով ATP: Մյուս կողմից, FBPase-2-ը դեֆոսֆորիլացնում է ֆրուկտոզա 2-ը, 6-բիսֆոսֆատը՝ արտադրելով ֆրուկտոզա 6-ֆոսֆատ և Pi: Հետևաբար, PFK-2-ն ունի ինչպես կինազային, այնպես էլ ֆոսֆատազային ակտիվություն: Երբ գլյուկոզայի մակարդակը բարձր է, ինսուլինը մեծացնում է PFK-2 ֆերմենտի կինազային ակտիվությունը՝ խթանելու ֆրուկտոզա 2, 6-բիսֆոսֆատի սինթեզը: Այն խթանում է գլիկոլիզը ֆրուկտոզա 2, 6-բիֆոսֆատով PFK-1-ի ակտիվացման շնորհիվ: Ի հակադրություն, երբ PFK-2-ի ֆոսֆատազային ակտիվությունն արտահայտվում է, այն ֆրուկտոզա 2-ը, 6-բիսֆոսֆատը նորից բաժանում է ֆրուկտոզա-6-ֆոսֆատի՝ խթանելով գլյուկոնեոգենեզը և արգելակելով գլիկոլիզը:
Որո՞նք են նմանությունները PFK1-ի և PFK-2-ի միջև:
- PFK-1 և PFK-2 երկու ֆերմենտներ են:
- PFK-1 և PFK-2 ֆերմենտների սուբստրատը նույնն է՝ ֆրուկտոզա 6-ֆոսֆատ:
- Երկու ֆերմենտներն էլ կարևոր են գլիկոլիզի կարգավորման համար:
- Երկու ֆերմենտների կողմից կատալիզացված ռեակցիաները ATP-ից տալիս են ADP:
- Ցիտրատը կարող է արգելակել այս երկու ֆերմենտները:
Ո՞րն է տարբերությունը PFK-1-ի և PFK-2-ի միջև:
PFK-1-ը կատալիզացնում է ֆրուկտոզա 6-ֆոսֆատի փոխակերպումը ֆրուկտոզա 1, 6-բիսֆոսֆատի: Ի հակադրություն, PFK-2-ը կատալիզացնում է ֆրուկտոզա 6-ֆոսֆատի փոխակերպումը ֆրուկտոզա 2, 6-բիսֆոսֆատի: Այսպիսով, սա PFK1-ի և PFK-2-ի հիմնական տարբերությունն է: Ի տարբերություն PFK-1-ի, PFK-2-ն ունի ինչպես կինազային, այնպես էլ ֆոսֆատազային ակտիվություն; հետևաբար այն երկֆունկցիոնալ ֆերմենտ է: Ավելին, ֆրուկտոզա 2, 6-բիֆոսֆատը PFK-1-ի հզոր ալոստերիկ ակտիվացնող է, մինչդեռ PFK-2-ը կատալիզացնում է ֆրուկտոզա 2, 6-բիսֆոսֆատի սինթեզը:Այսպիսով, սա ևս մեկ տարբերություն է PFK-1-ի և PFK-2-ի միջև: Ամենակարևորն այն է, որ PFK-1 ակտիվության վրա ազդում է ATP-ն, մինչդեռ PFK-2-ի ակտիվությունը չի ազդում ATP-ի կոնցենտրացիայից:
Հետևյալ ինֆոգրաֆիկան թվարկում է PFK-1-ի և PFK-2-ի միջև եղած տարբերությունները աղյուսակային տեսքով՝ կողք կողքի համեմատելու համար:
Ամփոփում – PFK-1 vs PFK-2
PFK-1-ը կատալիզացնում է ֆրուկտոզա 6-ֆոսֆատի և ATP-ի փոխակերպումը ֆրուկտոզա 1, 6-բիսֆոսֆատ և ADP: PFK-2-ը կատալիզացնում է ֆրուկտոզա 2-ի, 6-ֆոսֆատի սինթեզը ֆրուկտոզա 6-ֆոսֆատից: PFK-1 գործունեության վրա ազդում է ATP կոնցենտրացիան: Ի հակադրություն, PFK-2-ը չի ազդում ATP-ի կոնցենտրացիայի վրա: Ամենակարևորը, PFK-2-ն ունի ինչպես կինազային, այնպես էլ ֆոսֆատազային ակտիվություն; հետևաբար այն երկֆունկցիոնալ ֆերմենտ է: PFK-1-ը երկֆունկցիոնալ ֆերմենտ չէ: Ավելին, PFK-1-ը գլիկոլիզի արագությունը սահմանափակող ֆերմենտ է, մինչդեռ PFK-2-ը չի համարվում գլիկոլիտիկ ֆերմենտ: Այսպիսով, սա PFK-1-ի և PFK-2-ի միջև եղած տարբերության ամփոփումն է:
