Den viktigaste skillnaden mellan PFK-1 och PFK-2 är att PFK-1 katalyserar omvandlingen av fruktos 6-fosfat och ATP till fruktos 1, 6-bisfosfat och ADP medan PFK-2 katalyserar syntesen av fruktos 2, 6-bisfosfat från fruktos 6-fosfat.
Fosfofruktokinas-1 (PFK-1) och fosfofruktokinas-2 (PFK-2) är två enzymer. PFK-1 är ett glykolytiskt enzym som katalyserar reaktionen av fruktos 6-fosfat och omvandlar det till fruktos 1, 6-bisfosfat. Det är det hastighetsbegränsande steget för glykolys. När glukosnivån är hög och det är nödvändigt att reglera glykolysen, katalyserar PFK-2 syntesen av fruktos 2, 6-bisfosfat från fruktos 6-fosfat. Fruktos 2, 6-bisfosfat är en kraftfull allosterisk aktivator av PFK-1 för att förbättra nedbrytningen av glukos. PFK-2 är inte ett glykolytiskt enzym. Men både PFK-1 och PFK-2 verkar på samma underlag.
Vad är PFK-1?
PFK-1 är det första engagerade enzymet i glykolys. I själva verket är det det hastighetsbegränsande enzymet för glykolys. Det katalyserar omvandlingen av fruktos 6-fosfat till fruktos 1, 6-bisfosfat. PFK-1 använder ATP för denna reaktion. Därför påverkas PFK-1 av ATP-koncentrationen. Hämningen av PFK-1 av ATP är en del av den negativa återkopplingsslingan som reglerar glykolysflödet under ett aerobt tillstånd. Förutom av ATP, regleras PFK-1-aktivitet av flera andra molekyler, inklusive fruktos 2, 6-bisfosfat, AMP och citrat.
Figur 01: PFK-1
Fructose 2, 6-bisphosphate är en kraftfull allosterisk aktivator av PFK-1. Vid fysiologiska förhållanden förblir PFK-1 inaktivt. När det interagerar med fruktos 2, 6-bisfoshat, blir det aktivt och stimulerar den glykolytiska vägen för att öka nedbrytningen av glukos. Flux i riktning mot glykolys ökas kraftigt av fruktos 2, 6-bisfosfat på grund av dess förmåga att allosterisk aktivering av PFK-1. På liknande sätt fungerar AMP också som en allosterisk effektor för att aktivera PFK-1. Däremot fungerar citrat som en allosterisk hämmare av PFK1. Magnesium fungerar som co-faktor för PFK-1.
Vad är PFK-2?
Fruktos 2, 6-bisfosfat är en metabolit som reglerar glykolys och glukoneogenes. PFK-2 eller fosfofruktokinas-2 är enzymet som katalyserar syntesen av fruktos 2, 6-bisfosfat från fruktos 6-fosfat. I likhet med PFK-1 verkar PFK-2 på samma substrat. Men till skillnad från PFK-1, påverkas inte PFK-2-aktiviteten av ATP-koncentration. Fosfoenolpyruvat och citrat kan hämma detta enzym, medan oorganiskt ortofosfat kan stimulera verkan av PFK-2.
Figur 02: PFK-2
Strukturellt existerar PFK-2 med fruktos-2, 6-bisfosfatas som ett bifunktionellt enzym förkortat PFK-2/FBPase-2. PFK-2 fosforylerar fruktos 6-fosfat med hjälp av ATP. Å andra sidan defosforylerar FBPase-2 fruktos 2, 6-bisfosfat för att producera fruktos 6-fosfat och Pi. Därför har PFK-2 både kinas- och fosfatasaktiviteter. När glukosnivån är hög, ökar insulin kinasaktiviteten hos PFK-2-enzymet för att driva den ökade syntesen av fruktos 2, 6-bisfosfat. Det stimulerar glykolys på grund av aktiveringen av PFK-1 av fruktos 2, 6-bisfosfat. När fosfatasaktiviteten hos PFK-2 däremot uttrycks bryter det fruktos 2, 6-bisfosfat tillbaka till fruktos 6-fosfat, vilket stimulerar glukoneogenes och hämmar glykolys.
Vilka är likheterna mellan PFK1 och PFK-2?
- PFK-1 och PFK-2 är två enzymer.
- Substratet för PFK-1- och PFK-2-enzymer är detsamma: fruktos-6-fosfat.
- Båda enzymerna är viktiga för regleringen av glykolys.
- Reaktionerna som katalyseras av båda enzymerna ger ADP från ATP.
- Citrate kan hämma båda dessa enzymer.
Vad är skillnaden mellan PFK-1 och PFK-2?
PFK-1 katalyserar omvandlingen av fruktos 6-fosfat till fruktos 1, 6-bisfosfat. Däremot katalyserar PFK-2 omvandlingen av fruktos 6-fosfat till fruktos 2, 6-bisfosfat. Så detta är den viktigaste skillnaden mellan PFK1 och PFK-2. Till skillnad från PFK-1 har PFK-2 både kinas- och fosfatasaktivitet; därför är det ett bifunktionellt enzym. Dessutom är fruktos 2, 6-bisfosfat en kraftfull allosterisk aktivator av PFK-1, medan PFK-2 katalyserar syntesen av fruktos 2, 6-bisfosfat. Detta är alltså ytterligare en skillnad mellan PFK-1 och PFK-2. Viktigast är att PFK-1-aktiviteten påverkas av ATP, medan PFK-2-aktiviteten inte påverkas av ATP-koncentrationen.
Följande infografik listar skillnaderna mellan PFK-1 och PFK-2 i tabellform för jämförelse sida vid sida.
Sammanfattning – PFK-1 vs PFK-2
PFK-1 katalyserar omvandlingen av fruktos 6-fosfat och ATP till fruktos 1, 6-bisfosfat och ADP. PFK-2 katalyserar syntesen av fruktos 2, 6-fosfat från fruktos 6-fosfat. PFK-1-aktiviteten påverkas av ATP-koncentrationen. Däremot påverkas inte PFK-2 av ATP-koncentration. Det viktigaste är att PFK-2 har både kinas- och fosfatasaktiviteter; därför är det ett bifunktionellt enzym. PFK-1 är inte ett bifunktionellt enzym. Dessutom är PFK-1 ett hastighetsbegränsande enzym för glykolys, medan PFK-2 inte anses vara ett glykolytiskt enzym. Detta är alltså sammanfattningen av skillnaden mellan PFK-1 och PFK-2.
