Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
2,6-бисфосфат фруктозы
2,6-бисфосфат фруктозы.svg
Имена
Название ИЮПАК
2,6-ди- O - фосфоно -β- D- фруктофураноза
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ChemSpider
MeSHфруктоза + 2,6-бисфосфат
  • InChI = 1S / C6H14O12P2 / c7-2-6 (18-20 (13,14) 15) 5 (9) 4 (8) 3 (17-6) 1-16-19 (10,11) 12 / ч3- 5,7-9H, 1-2H2, (H2,10,11,12) (H2,13,14,15) / t3-, 4-, 5 +, 6 + / m1 / s1 проверятьY
    Ключ: YXWOAJXNVLXPMU-ZXXMMSQZSA-N проверятьY
  • C ([C @@ H] 1 [C @ H] ([C @@ H] ([C @] (O1) (CO) OP (= O) (O) O) O) O) OP (= O ) (O) O
Характеристики
C 6 H 14 O 12 P 2
Молярная масса340,114  г · моль -1
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?)проверятьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Фруктозо-2,6-бисфосфат , сокращенно Fru-2,6- P 2 , представляет собой метаболит, который аллостерически влияет на активность ферментов фосфофруктокиназы 1 (PFK-1) и фруктозо-1,6-бисфосфатазы (FBPase-1), регулирующих гликолиз. и глюконеогенез . [1] Сам Fru-2,6- P 2 синтезируется и расщепляется бифункциональным ферментом фосфофруктокиназой 2 / фруктозо-2,6-бисфосфатазой (PFK-2 / FBPase-2). [2]

Синтез Fru-2,6- P 2 осуществляется с помощью бифункционального фермента, содержащего как PFK-2, так и FBPase-2, который дефосфорилируется, что позволяет части PFK-2 фосфорилировать фруктозо-6-фосфат с использованием АТФ . Распад Fru-2,6- P 2 катализируется фосфорилированием бифункционального фермента, что позволяет FBPase-2 дефосфорилировать фруктозо-2,6-бисфосфат с образованием фруктозо-6-фосфата и P i . [3]

Влияние на метаболизм глюкозы [ править ]

Fru-2,6- P 2 сильно активирует расщепление глюкозы при гликолизе посредством аллостерической модуляции (активации) фосфофруктокиназы 1 (PFK-1). Повышенная экспрессия уровней Fru-2,6- P 2 в печени аллостерически активирует фосфофруктокиназу 1, увеличивая сродство фермента к фруктозо-6-фосфату, одновременно снижая его сродство к ингибирующему АТФ и цитрату . В физиологической концентрации PFK-1 почти полностью неактивен, но взаимодействие с Fru-2,6- P 2 активирует фермент для стимуляции гликолиза и усиления распада глюкозы. [4]

Клеточный стресс в результате онкогенеза или повреждения ДНК, среди прочего, активирует определенные гены с помощью опухолевого супрессора p53. Один из таких генов 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. TIGAR удаляет аллостерический эффектор Fru-2,6- P 2., поэтому активатор не увеличивает сродство фермента (PFK1) к его субстрату (фруктозо-6-фосфат). Кроме того, TIGAR также удаляет гликолитический промежуточный фруктозо-1,6-бисфосфат, продукт третьей реакции гликолиза, катализируемой PFK, и субстрат для следующей альдолазной четвертой реакции гликолиза. [5]

Регулирование производства [ править ]

Концентрация Fru-2,6- P 2 в клетках контролируется посредством регуляции синтеза и распада PFK-2 / FBPase-2. Основными регуляторами этого являются гормоны инсулин , глюкагон и адреналин, которые влияют на фермент посредством реакций фосфорилирования / дефосфорилирования. Высвобождение гормона глюкагона запускает производство циклического аденозинмонофосфата (цАМФ), который активирует цАМФ-зависимую протеинкиназу. Эта киназа фосфорилирует фермент PFK-2 / FBPase-2 по NH 2 -концевому остатку Ser с помощью АТФ, чтобы активировать активность FBPase-2 и ингибировать активность фермента PFK-2, тем самым снижая уровни Fru-2,6- P 2в камере. При уменьшении количества Fru-2,6- P 2 гликолиз ингибируется, а глюконеогенез активируется. Инсулин вызывает противоположную реакцию. Как фосфопротеинфосфатаза , инсулин дефосфорилирует фермент, таким образом активируя PFK-2 и подавляя активность FBPase-2. При наличии дополнительного количества Fru-2,6- P 2 происходит активация PFK-1 для стимуляции гликолиза при ингибировании глюконеогенеза . [3] [6]

Регулирование производства сахарозы [ править ]

Фру-2,6- Р 2 играет важную роль в регуляции триозы фосфатов, конечных продуктов Calvin цикла . В цикле Кальвина 5/6 триозофосфатов повторно используются для получения рибулозо-1,5-бисфосфата . Оставшаяся 1/6 триозофосфата может быть преобразована в сахарозу или сохранена в виде крахмала. Fru-2,6- P 2 подавляет выработку фруктозо-6-фосфата, необходимого элемента для синтеза сахарозы. Когда скорость фотосинтеза в световых реакциях высока, постоянно образуются триозофосфаты, и производство Fru-2,6- P 2 подавляется, производя сахарозу. Фру-2,6- П 2продукция активируется, когда растения находятся в темноте, а фотосинтез и триозофосфаты не производятся. [7]

См. Также [ править ]

  • Фруктоза 2,6-бисфосфатаза
  • 1,6-бисфосфат фруктозы

Ссылки [ править ]

  1. ^ Alfarouk, Халид 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): 777–802. DOI : 10.18632 / oncoscience.109 . PMC  4303887 . PMID  25621294 .
  2. Перейти ↑ Wu C, Khan SA, Peng LJ, Lange AJ (2006). «Роли фруктозо-2,6-бисфосфата в контроле метаболизма топлива: помимо его аллостерических эффектов на гликолитические и глюконеогенные ферменты». Adv. Enzyme Regul . 46 (1): 72–88. DOI : 10.1016 / j.advenzreg.2006.01.010 . PMID 16860376 . 
  3. ^ a b Kurland IJ, Pilkis SJ (июнь 1995 г.). «Ковалентный контроль 6-фосфофрукто-2-киназы / фруктозо-2,6-бисфосфатазы: понимание ауторегуляции бифункционального фермента» . Protein Sci . 4 (6): 1023–37. DOI : 10.1002 / pro.5560040601 . PMC 2143155 . PMID 7549867 .  
  4. ^ Ланге AJ. «фруктозо-2,6-бисфосфат» . Университет Миннесоты. Архивировано из оригинала на 2010-06-12.
  5. ^ Гаррет, Реджинальд Х .; Гришем, Чарльз М. (2013). Биохимия . Бельмонт, Калифорния: Обучение Брукс / Коула Сенсэджа. п. 730. ISBN 978-1-133-10629-6.
  6. ^ Smith WE, Langer S, Wu C, Baltrusch S, О`кар DA (июнь 2007). «Молекулярная координация метаболизма глюкозы в печени с помощью комплекса 6-фосфофрукто-2-киназа / фруктоза-2,6-бисфосфатаза: глюкокиназа» . Мол. Эндокринол . 21 (6): 1478–87. DOI : 10.1210 / me.2006-0356 . PMID 17374851 . 
  7. ^ Nielsen TH, Ступень JH, Villadsen D (ноябрь 2004). «Фруктоза-2,6-бисфосфат: сигнал светофора в метаболизме растений». Trends Plant Sci . 9 (11): 556–63. DOI : 10.1016 / j.tplants.2004.09.004 . PMID 15501181 .