Nøgleforskellen mellem PFK-1 og PFK-2 er, at PFK-1 katalyserer omdannelsen af fruktose 6-phosphat og ATP til fructose 1, 6-bisphosphat og ADP, mens PFK-2 katalyserer syntesen af fructose 2, 6-bisphosphat fra fructose 6-phosphat.
Phosphofructokinase-1 (PFK-1) og phosphofructokinase-2 (PFK-2) er to enzymer. PFK-1 er et glykolytisk enzym, der katalyserer reaktionen af fructose 6-phosphat og omdanner det til fructose 1, 6-bishosphat. Det er det hastighedsbegrænsende trin i glykolysen. Når glukoseniveauet er højt, og det er nødvendigt at regulere glykolysen, katalyserer PFK-2 syntesen af fructose 2, 6-bisphosphat fra fructose 6-phosphat. Fructose 2, 6-bisphosphat er en kraftfuld allosterisk aktivator af PFK-1 for at øge nedbrydningen af glukose. PFK-2 er ikke et glykolytisk enzym. Men både PFK-1 og PFK-2 virker på det samme underlag.
Hvad er PFK-1?
PFK-1 er det første engagerede enzym i glykolyse. Faktisk er det det hastighedsbegrænsende enzym i glykolysen. Det katalyserer omdannelsen af fructose 6-phosphat til fructose 1, 6-bisphoshat. PFK-1 bruger ATP til denne reaktion. Derfor påvirkes PFK-1 af ATP-koncentrationen. ATP's hæmning af PFK-1 er en del af den negative feedback-loop, der regulerer glykolysefluxen under en aerob tilstand. Ud over ATP reguleres PFK-1-aktivitet af adskillige andre molekyler, herunder fructose 2, 6-bisphosphat, AMP og citrat.
Figur 01: PFK-1
Fructose 2, 6-bisphosphate er en kraftfuld allosterisk aktivator af PFK-1. Ved fysiologiske forhold forbliver PFK-1 inaktivt. Når det interagerer med fructose 2, 6-bisphoshat, bliver det aktivt og stimulerer den glykolytiske vej til at øge nedbrydningen af glukose. Flux i retning af glykolyse øges kraftigt af fructose 2,6-bisphosphat på grund af dets evne til allosterisk aktivering af PFK-1. På lignende måde fungerer AMP også som en allosterisk effektor til at aktivere PFK-1. I modsætning hertil virker citrat som en allosterisk inhibitor af PFK1. Magnesium fungerer som co-faktor for PFK-1.
Hvad er PFK-2?
Fructose 2, 6-bisphosphate er en metabolit, der regulerer glykolyse og glukoneogenese. PFK-2 eller phosphofructokinase-2 er det enzym, der katalyserer syntesen af fructose 2, 6-bisphosphat fra fructose 6-phosphat. I lighed med PFK-1 virker PFK-2 på det samme underlag. Men i modsætning til PFK-1 påvirkes PFK-2-aktivitet ikke af ATP-koncentration. Phosphoenolpyruvat og citrat kan hæmme dette enzym, mens uorganisk orthophosphat kan stimulere virkningen af PFK-2.
Figur 02: PFK-2
Strukturelt eksisterer PFK-2 med fructose-2, 6-bisphosphatase som et bifunktionelt enzym forkortet til PFK-2/FBPase-2. PFK-2 phosphorylerer fructose 6-phosphat ved hjælp af ATP. På den anden side dephosphorylerer FBPase-2 fructose 2, 6-bisphosphat for at producere fructose 6-phosphat og Pi. Derfor har PFK-2 både kinase- og phosphatase-aktiviteter. Når glucoseniveauet er højt, øger insulin kinaseaktiviteten af PFK-2-enzymet for at drive den øgede syntese af fructose 2,6-bisphosphat. Det stimulerer glykolyse på grund af aktiveringen af PFK-1 af fructose 2, 6-bisphosphat. I modsætning hertil, når phosphataseaktivitet af PFK-2 udtrykkes, bryder det fructose 2, 6-bisphosphat tilbage til fructose 6-phosphat, stimulerer gluconeogenese og hæmmer glykolyse.
Hvad er lighederne mellem PFK1 og PFK-2?
- PFK-1 og PFK-2 er to enzymer.
- Substratet for PFK-1- og PFK-2-enzymer er det samme: fructose-6-phosphat.
- Begge enzymer er vigtige i reguleringen af glykolyse.
- Reaktionerne katalyseret af begge enzymer giver ADP fra ATP.
- Citrat kan hæmme begge disse enzymer.
Hvad er forskellen mellem PFK-1 og PFK-2?
PFK-1 katalyserer omdannelsen af fructose 6-phosphat til fructose 1, 6-bisphosphat. I modsætning hertil katalyserer PFK-2 omdannelsen af fructose 6-phosphat til fructose 2, 6-bisphosphat. Så dette er den vigtigste forskel mellem PFK1 og PFK-2. I modsætning til PFK-1 har PFK-2 både kinase- og phosphataseaktivitet; derfor er det et bifunktionelt enzym. Fructose 2, 6-bisphosphat er desuden en kraftig allosterisk aktivator af PFK-1, mens PFK-2 katalyserer syntesen af fructose 2, 6-bisphosphat. Dette er således en anden forskel mellem PFK-1 og PFK-2. Vigtigst er det, at PFK-1-aktivitet påvirkes af ATP, mens PFK-2-aktivitet ikke påvirkes af ATP-koncentration.
Den følgende infografik viser forskellene mellem PFK-1 og PFK-2 i tabelform til sammenligning side om side.
Oversigt – PFK-1 mod PFK-2
PFK-1 katalyserer omdannelsen af fructose 6-phosphat og ATP til fructose 1, 6-bisphosphat og ADP. PFK-2 katalyserer syntesen af fructose 2, 6-phosphat fra fructose 6-phosphat. PFK-1-aktivitet påvirkes af ATP-koncentrationen. I modsætning hertil påvirkes PFK-2 ikke af ATP-koncentration. Det vigtigste er, at PFK-2 har både kinase- og phosphatase-aktiviteter; derfor er det et bifunktionelt enzym. PFK-1 er ikke et bifunktionelt enzym. Desuden er PFK-1 et hastighedsbegrænsende enzym for glykolysen, mens PFK-2 ikke betragtes som et glykolytisk enzym. Dette er således opsummeringen af forskellen mellem PFK-1 og PFK-2.
