Sự khác biệt chính giữa PFK-1 và PFK-2 là PFK-1 xúc tác quá trình chuyển đổi fructose 6-phosphate và ATP thành fructose 1, 6-bisphosphate và ADP trong khi PFK-2 xúc tác quá trình tổng hợp fructose 2, 6-bisphotphat từ fructoza 6-photphat.
Phosphofructokinase-1 (PFK-1) và phosphofructokinase-2 (PFK-2) là hai enzym. PFK-1 là một enzym đường phân xúc tác phản ứng của fructose 6-phosphate, chuyển nó thành fructose 1, 6-bishosphate. Đây là bước giới hạn tốc độ của quá trình đường phân. Khi mức glucose cao, và cần điều chỉnh quá trình đường phân, PFK-2 xúc tác quá trình tổng hợp fructose 2, 6-bisphosphate từ fructose 6-phosphate. Fructose 2, 6-bisphosphate là một chất hoạt hóa allosteric mạnh mẽ của PFK-1 để tăng cường sự phân hủy glucose. PFK-2 không phải là enzym đường phân. Tuy nhiên, cả PFK-1 và PFK-2 đều hoạt động trên cùng một chất nền.
PFK-1 là gì?
PFK-1 là enzyme cam kết đầu tiên trong quá trình đường phân. Trên thực tế, nó là enzym giới hạn tốc độ đường phân. Nó xúc tác quá trình chuyển đổi fructose 6-phosphate thành fructose 1, 6-bisphoshate. PFK-1 sử dụng ATP cho phản ứng này. Do đó, PFK-1 bị ảnh hưởng bởi nồng độ ATP. Sự ức chế PFK-1 bởi ATP là một phần của vòng phản hồi tiêu cực điều chỉnh dòng đường phân trong trạng thái hiếu khí. Ngoài ATP, hoạt động của PFK-1 được điều chỉnh bởi một số phân tử khác, bao gồm fructose 2, 6-bisphosphate, AMP và citrate.
Hình 01: PFK-1
Fructose 2, 6-bisphosphate là chất kích hoạt dị ứng mạnh mẽ của PFK-1. Ở điều kiện sinh lý, PFK-1 vẫn không hoạt động. Khi nó tương tác với fructose 2, 6-bisphoshate, nó trở nên hoạt động và kích thích con đường đường phân làm tăng sự phân hủy glucose. Lưu lượng theo hướng đường phân tăng lên rất nhiều bởi fructose 2, 6-bisphosphate do khả năng hoạt hóa allosteric của PFK-1. Theo cách tương tự, AMP cũng hoạt động như một chất tạo hiệu ứng allosteric để kích hoạt PFK-1. Ngược lại, citrate hoạt động như một chất ức chế dị ứng của PFK1. Magiê đóng vai trò là đồng yếu tố cho PFK-1.
PFK-2 là gì?
Fructose 2, 6-bisphosphate là chất chuyển hóa điều chỉnh quá trình đường phân và tạo gluconeogenesis. PFK-2 hoặc phosphofructokinase-2 là enzyme xúc tác quá trình tổng hợp fructose 2, 6-bisphosphate từ fructose 6-phosphate. Tương tự như PFK-1, PFK-2 hoạt động trên cùng một chất nền. Tuy nhiên, không giống như PFK-1, hoạt động của PFK-2 không bị ảnh hưởng bởi nồng độ ATP. Phosphoenolpyruvate và citrate có thể ức chế enzym này, trong khi orthophosphate vô cơ có thể kích thích hoạt động của PFK-2.
Hình 02: PFK-2
Về mặt cấu trúc, PFK-2 tồn tại cùng với fructose-2, 6-bisphosphatase dưới dạng một enzyme đa chức năng được viết tắt là PFK-2 / FBPase-2. PFK-2 phosphoryl hóa fructose 6-phosphate bằng cách sử dụng ATP. Mặt khác, FBPase-2 dephosphorylat hóa fructose 2, 6-bisphosphate để tạo ra fructose 6-phosphate và Pi. Do đó, PFK-2 có cả hoạt động kinase và phosphatase. Khi mức glucose cao, insulin làm tăng hoạt tính kinase của enzym PFK-2 để thúc đẩy quá trình tổng hợp fructose 2, 6-bisphosphate tăng lên. Nó kích thích quá trình đường phân do sự hoạt hóa PFK-1 bởi fructose 2, 6-bisphosphate. Ngược lại, khi hoạt động phosphatase của PFK-2 được thể hiện, nó sẽ phá vỡ fructose 2, 6-bisphosphate trở lại thành fructose 6-phosphate, kích thích tạo gluconeogenesis và ức chế quá trình đường phân.
Điểm giống nhau giữa PFK1 và PFK-2 là gì?
- PFK-1 và PFK-2 là hai enzym.
- Cơ chất của enzym PFK-1 và PFK-2 giống nhau: fructose 6-phosphate.
- Cả hai enzym đều quan trọng trong việc điều chỉnh quá trình đường phân.
- Các phản ứng được xúc tác bởi cả hai enzym sẽ tạo ra ADP từ ATP.
- Citrate có thể ức chế cả hai loại enzym này.
Sự khác biệt giữa PFK-1 và PFK-2 là gì?
PFK-1 xúc tác quá trình chuyển đổi fructose 6-phosphate thành fructose 1, 6-bisphosphate. Ngược lại, PFK-2 xúc tác quá trình chuyển đổi fructose 6-phosphate thành fructose 2, 6-bisphosphate. Vì vậy, đây là điểm khác biệt chính giữa PFK1 và PFK-2. Không giống như PFK-1, PFK-2 có cả hoạt tính kinase và phosphatase; do đó nó là một enzym đa chức năng. Hơn nữa, fructose 2, 6-bisphosphate là chất hoạt hóa allosteric mạnh mẽ của PFK-1, trong khi PFK-2 xúc tác quá trình tổng hợp fructose 2, 6-bisphosphate. Do đó, đây là một điểm khác biệt giữa PFK-1 và PFK-2. Quan trọng nhất, hoạt động của PFK-1 bị ảnh hưởng bởi ATP, trong khi hoạt động của PFK-2 không bị ảnh hưởng bởi nồng độ ATP.
Infographic sau liệt kê sự khác biệt giữa PFK-1 và PFK-2 ở dạng bảng để so sánh song song.
Tóm tắt - PFK-1 vs PFK-2
PFK-1 xúc tác quá trình chuyển đổi fructose 6-phosphate và ATP thành fructose 1, 6-bisphosphate và ADP. PFK-2 xúc tác quá trình tổng hợp fructose 2, 6-phosphate từ fructose 6-phosphate. Hoạt động của PFK-1 bị ảnh hưởng bởi nồng độ ATP. Ngược lại, PFK-2 không bị ảnh hưởng bởi nồng độ ATP. Quan trọng nhất, PFK-2 có cả hoạt động kinase và phosphatase; do đó nó là một enzym đa chức năng. PFK-1 không phải là một enzym đa chức năng. Hơn nữa, PFK-1 là một enzym giới hạn tốc độ đường phân, trong khi PFK-2 không được coi là một enzym đường phân. Vì vậy, đây là tóm tắt về sự khác biệt giữa PFK-1 và PFK-2.
