Ključna razlika između PFK-1 i PFK-2 je ta što PFK-1 katalizira konverziju fruktoze 6-fosfata i ATP-a u fruktozu 1, 6-bisfosfat i ADP dok PFK-2 katalizira sintezu fruktoze 2, 6-bisfosfat iz fruktoze 6-fosfat.
Fosfofruktokinaza-1 (PFK-1) i fosfofruktokinaza-2 (PFK-2) su dva enzima. PFK-1 je glikolitički enzim koji katalizuje reakciju fruktoza 6-fosfata, pretvarajući ga u fruktoza 1,6-bisfat. To je korak koji ograničava brzinu glikolize. Kada je nivo glukoze visok, a potrebno je regulisati glikolizu, PFK-2 katalizira sintezu fruktoze 2,6-bisfosfata iz fruktoze 6-fosfata. Fruktoza 2,6-bisfosfat je snažan alosterični aktivator PFK-1 u cilju poboljšanja razgradnje glukoze. PFK-2 nije glikolitički enzim. Ali, i PFK-1 i PFK-2 djeluju na istoj podlozi.
Šta je PFK-1?
PFK-1 je prvi angažovani enzim u glikolizi. U stvari, to je enzim glikolize koji ograničava brzinu. Katalizuje pretvaranje fruktozo 6-fosfata u fruktozo 1,6-bisfosat. PFK-1 koristi ATP za ovu reakciju. Dakle, na PFK-1 utiče koncentracija ATP-a. Inhibicija PFK-1 od strane ATP-a je dio negativne povratne sprege koja regulira tok glikolize u aerobnom stanju. Osim ATP-om, aktivnost PFK-1 regulirana je s nekoliko drugih molekula, uključujući fruktozu 2, 6-bisfosfat, AMP i citrat.
Slika 01: PFK-1
Fruktoza 2, 6-bisfosfat je moćan alosterični aktivator PFK-1. U fiziološkim uslovima, PFK-1 ostaje neaktivan. Kada stupi u interakciju s fruktozom 2,6-bisfosatom, postaje aktivan i stimulira glikolitički put za povećanje razgradnje glukoze. Fluktoza u smjeru glikolize uvelike povećava fruktoza 2,6-bisfosfat zbog njegove sposobnosti alosterične aktivacije PFK-1. Na sličan način, AMP također djeluje kao alosterički efektor za aktiviranje PFK-1. Nasuprot tome, citrat djeluje kao alosterički inhibitor PFK1. Magnezijum deluje kao kofaktor za PFK-1.
Šta je PFK-2?
Fruktoza 2,6-bisfosfat je metabolit koji reguliše glikolizu i glukoneogenezu. PFK-2 ili fosfofruktokinaza-2 je enzim koji katalizuje sintezu fruktoze 2,6-bisfosfata iz fruktoze 6-fosfata. Slično PFK-1, PFK-2 djeluje na istu podlogu. Međutim, za razliku od PFK-1, na aktivnost PFK-2 ne utiče koncentracija ATP-a. Fosfoenolpiruvat i citrat mogu inhibirati ovaj enzim, dok neorganski ortofosfat može stimulirati djelovanje PFK-2.
Slika 02: PFK-2
Strukturno, PFK-2 postoji sa fruktozom-2, 6-bisfosfatazom kao bifunkcionalnim enzimom skraćenim kao PFK-2/FBPaza-2. PFK-2 fosforilira fruktoza 6-fosfat koristeći ATP. S druge strane, FBPaza-2 defosforilira fruktozu 2, 6-bisfosfat kako bi se proizvela fruktoza 6-fosfat i Pi. Dakle, PFK-2 ima i kinazne i fosfatazne aktivnosti. Kada je nivo glukoze visok, insulin povećava aktivnost kinaze enzima PFK-2 kako bi pokrenuo povećanu sintezu fruktoze 2,6-bisfosfata. Stimulira glikolizu zbog aktivacije PFK-1 fruktoza 2,6-bisfosfatom. Nasuprot tome, kada je izražena fosfatazna aktivnost PFK-2, ona razlaže fruktozu 2,6-bisfosfat nazad u fruktozo 6-fosfat, stimulirajući glukoneogenezu i inhibirajući glikolizu.
Koje su sličnosti između PFK1 i PFK-2?
- PFK-1 i PFK-2 su dva enzima.
- Supstrat enzima PFK-1 i PFK-2 je isti: fruktoza 6-fosfat.
- Oba enzima su važna u regulaciji glikolize.
- Reakcije koje kataliziraju oba enzima daju ADP iz ATP-a.
- Citrat može inhibirati oba ova enzima.
Koja je razlika između PFK-1 i PFK-2?
PFK-1 katalizuje konverziju fruktoza 6-fosfata u fruktozo 1,6-bisfosfat. Nasuprot tome, PFK-2 katalizira konverziju fruktozo-6-fosfata u fruktozo-2,6-bisfosfat. Dakle, ovo je ključna razlika između PFK1 i PFK-2. Za razliku od PFK-1, PFK-2 ima i kinaznu i fosfataznu aktivnost; stoga je to bifunkcionalni enzim. Štaviše, fruktoza 2,6-bisfosfat je snažan alosterični aktivator PFK-1, dok PFK-2 katalizuje sintezu fruktoze 2,6-bisfosfata. Dakle, ovo je još jedna razlika između PFK-1 i PFK-2. Što je najvažnije, aktivnost PFK-1 je pod utjecajem ATP-a, dok aktivnost PFK-2 nije pod utjecajem koncentracije ATP-a.
Sljedeća infografika navodi razlike između PFK-1 i PFK-2 u obliku tabele radi usporedbe.
Sažetak – PFK-1 vs PFK-2
PFK-1 katalizira konverziju fruktozo-6-fosfata i ATP-a u fruktozu 1, 6-bisfosfat i ADP. PFK-2 katalizira sintezu fruktoze 2,6-fosfata iz fruktoze 6-fosfata. Na aktivnost PFK-1 utiče koncentracija ATP-a. Nasuprot tome, koncentracija ATP-a ne utiče na PFK-2. Što je najvažnije, PFK-2 ima i kinazne i fosfatazne aktivnosti; stoga je to bifunkcionalni enzim. PFK-1 nije bifunkcionalni enzim. Nadalje, PFK-1 je enzim koji ograničava brzinu glikolize, dok se PFK-2 ne smatra glikolitičkim enzimom. Dakle, ovo je sažetak razlike između PFK-1 i PFK-2.
