Nøkkelforskjellen mellom PFK-1 og PFK-2 er at PFK-1 katalyserer omdannelsen av fruktose 6-fosfat og ATP til fruktose 1, 6-bisfosfat og ADP mens PFK-2 katalyserer syntesen av fruktose 2, 6-bisfosfat fra fruktose 6-fosfat.
Fosfofruktokinase-1 (PFK-1) og fosfofruktokinase-2 (PFK-2) er to enzymer. PFK-1 er et glykolytisk enzym som katalyserer reaksjonen av fruktose 6-fosfat, og omdanner det til fruktose 1, 6-bishosfat. Det er det hastighetsbegrensende trinnet i glykolysen. Når glukosenivået er høyt, og det er nødvendig å regulere glykolysen, katalyserer PFK-2 syntesen av fruktose 2, 6-bisfosfat fra fruktose 6-fosfat. Fruktose 2, 6-bisfosfat er en kraftig allosterisk aktivator av PFK-1 for å øke nedbrytningen av glukose. PFK-2 er ikke et glykolytisk enzym. Men både PFK-1 og PFK-2 virker på samme underlag.
Hva er PFK-1?
PFK-1 er det første engasjerte enzymet i glykolyse. Faktisk er det det hastighetsbegrensende enzymet til glykolysen. Det katalyserer omdannelsen av fruktose 6-fosfat til fruktose 1, 6-bisfosfat. PFK-1 bruker ATP for denne reaksjonen. Derfor påvirkes PFK-1 av ATP-konsentrasjonen. Inhiberingen av PFK-1 av ATP er en del av den negative tilbakekoblingssløyfen som regulerer glykolysefluksen under en aerob tilstand. Annet enn av ATP, er PFK-1-aktivitet regulert av flere andre molekyler, inkludert fruktose 2, 6-bisfosfat, AMP og sitrat.
Figur 01: PFK-1
Fructose 2, 6-bisphosphate er en kraftig allosterisk aktivator av PFK-1. Ved fysiologiske forhold forblir PFK-1 inaktiv. Når det interagerer med fruktose 2, 6-bisfoshat, blir det aktivt og stimulerer den glykolytiske veien for å øke nedbrytningen av glukose. Fluks i retning av glykolyse økes kraftig av fruktose 2,6-bisfosfatet på grunn av dets evne til allosterisk aktivering av PFK-1. På lignende måte fungerer AMP også som en allosterisk effektor for å aktivere PFK-1. I kontrast virker sitrat som en allosterisk hemmer av PFK1. Magnesium fungerer som kofaktor for PFK-1.
Hva er PFK-2?
Fruktose 2, 6-bisfosfat er en metabolitt som regulerer glykolyse og glukoneogenese. PFK-2 eller fosfofruktokinase-2 er enzymet som katalyserer syntesen av fruktose 2, 6-bisfosfat fra fruktose 6-fosfat. I likhet med PFK-1 virker PFK-2 på samme underlag. Imidlertid, i motsetning til PFK-1, påvirkes ikke PFK-2-aktivitet av ATP-konsentrasjon. Fosfoenolpyruvat og sitrat kan hemme dette enzymet, mens uorganisk ortofosfat kan stimulere virkningen av PFK-2.
Figur 02: PFK-2
Strukturelt eksisterer PFK-2 med fruktose-2, 6-bisfosfatase som et bifunksjonelt enzym forkortet til PFK-2/FBPase-2. PFK-2 fosforylerer fruktose 6-fosfat ved bruk av ATP. På den annen side defosforylerer FBPase-2 fruktose 2, 6-bisfosfat for å produsere fruktose 6-fosfat og Pi. Derfor har PFK-2 både kinase- og fosfataseaktiviteter. Når glukosenivået er høyt, øker insulin kinaseaktiviteten til PFK-2-enzymet for å drive den økte syntesen av fruktose 2, 6-bisfosfat. Det stimulerer glykolyse på grunn av aktiveringen av PFK-1 av fruktose 2, 6-bisfosfat. I kontrast, når fosfataseaktiviteten til PFK-2 uttrykkes, bryter den fruktose 2, 6-bisfosfat tilbake til fruktose 6-fosfat, stimulerer glukoneogenese og hemmer glykolyse.
Hva er likhetene mellom PFK1 og PFK-2?
- PFK-1 og PFK-2 er to enzymer.
- Substratet til PFK-1- og PFK-2-enzymer er det samme: fruktose-6-fosfat.
- Begge enzymer er viktige i reguleringen av glykolyse.
- Reaksjonene katalysert av begge enzymene gir ADP fra ATP.
- Citrate kan hemme begge disse enzymene.
Hva er forskjellen mellom PFK-1 og PFK-2?
PFK-1 katalyserer omdannelsen av fruktose 6-fosfat til fruktose 1, 6-bisfosfat. I kontrast katalyserer PFK-2 omdannelsen av fruktose 6-fosfat til fruktose 2, 6-bisfosfat. Så dette er nøkkelforskjellen mellom PFK1 og PFK-2. I motsetning til PFK-1 har PFK-2 både kinase- og fosfataseaktivitet; derfor er det et bifunksjonelt enzym. Dessuten er fruktose 2, 6-bisfosfat en kraftig allosterisk aktivator av PFK-1, mens PFK-2 katalyserer syntesen av fruktose 2, 6-bisfosfat. Dermed er dette en annen forskjell mellom PFK-1 og PFK-2. Det viktigste er at PFK-1-aktivitet påvirkes av ATP, mens PFK-2-aktivitet ikke påvirkes av ATP-konsentrasjon.
Følgende infografikk viser forskjellene mellom PFK-1 og PFK-2 i tabellform for side ved side-sammenligning.
Sammendrag – PFK-1 vs PFK-2
PFK-1 katalyserer omdannelsen av fruktose 6-fosfat og ATP til fruktose 1, 6-bisfosfat og ADP. PFK-2 katalyserer syntesen av fruktose 2, 6-fosfat fra fruktose 6-fosfat. PFK-1-aktivitet påvirkes av ATP-konsentrasjonen. PFK-2 er derimot ikke påvirket av ATP-konsentrasjon. Det viktigste er at PFK-2 har både kinase- og fosfataseaktiviteter; derfor er det et bifunksjonelt enzym. PFK-1 er ikke et bifunksjonelt enzym. Videre er PFK-1 et hastighetsbegrensende enzym for glykolysen, mens PFK-2 ikke regnes som et glykolytisk enzym. Dermed er dette sammendraget av forskjellen mellom PFK-1 og PFK-2.
