Просмотр кода страницы Фосфофруктокиназа-2

{{enzyme
| Name = 6-фосфофрукто-2-киназа
| EC_number = 2.7.1.105
| CAS_number = 78689-77-7
| IUBMB_EC_number = 2/7/1/105
| GO_code = 0003873
| image = Phosphofructokinase 2.jpg
| width = 200 px
| caption = Фосфофруктокиназа-2: киназный домен показан бирюзовым, а фосфатазный - зелёным. 
}}
'''Фосфофруктокиназа-2''' ('''ФФК-2''') или '''фруктозо-2,6-бисфосфатаза''' ('''ФБФ-2''') — бифункциональный [[фермент]], регулирующий процессы [[гликолиз]]а и [[глюконеогенез]]а в теле человека. Этот белок является димером, в котором каждый мономер, в зависимости от внешних условий, может действовать как [[киназа]] или [[фосфатаза]]. Регулируется [[глюкагон]]ом и [[инсулин]]ом{{sfn|Нельсон, Кокс|2014|страницы=143—146}}.

== Структура ==
Каждый мономер данного белка разделён на два функциональных [[Домен белка|домена]]. Киназный домен расположен на [[N-Конец|N-конце]]<ref name="pmid7646523">{{cite pmid|7646523}}</ref>. Он состоит из шести-тяжевого [[Бета-Лист|бета-листа]], в котором пять параллельных тяжей и один антипараллельный тяж, окружённый шестью [[Альфа-спираль|альфа-спиралями]]<ref name="Hasemann_1996">{{cite pmid|8805587}}</ref>. Этот домен содержит нуклеотид-связывающую укладку ({{lang-en|nucleotide-binding fold}}) на C-конце первого β-тяжа<ref name="pmid6329717">{{cite pmid|6329717}}</ref>, что объединяет его со структурой аденилаткиназы.

Фосфатазный домен расположен на [[C-Конец|C-конце]]<ref name="pmid1328239">{{cite pmid|1328239}}</ref>. Он схож с белками других семейств, таких как [[фосфоглицератмутаза|фосфоглицератмутазы]] и [[кислые фосфатазы]]<ref name="Stryer_2008">{{Книга |автор=Stryer, Lubert; Berg, Jeremy Mark; Tymoczko, John L. |заглавие=Biochemistry (Looseleaf) |год=2008 |часть=The Balance Between Glycolysis and Gluconeogenesis in the Liver Is Sensitive to Blood-Glucose Concentration |язык=und |место=San Francisco |издательство={{Нп3|W. H. Freeman and Company|W. H. Freeman|en|W. H. Freeman and Company}} |страницы=466—467 |isbn=1-4292-3502-0}}</ref> Этот домен имеет смешанную α/β-структуру, в которой присутствует шести-тяжевый центральный β-лист и дополнительный α-спиральный субдомен, предположительно покрывающий активный центр фермента молекулы<ref name="Hasemann_1996" />. Наконец, N-конечный регион модулирует активности фосфофруктокиназы-2 и фруктозо-2,6-бисфосфатазы и стабилизирует димерную форму фермента<ref name="Stryer_2008" /><ref name="pmid8393455">{{cite pmid|8393455}}</ref>.

== Механизм действия ==
Когда уровень глюкозы понижен, в кровь выпускается глюкагон, что активирует сигнальный каскад [[Аденилатциклазный путь|цАМФ-зависимого пути]]. В печени [[протеинкиназа A]] фосфорилирует [[Серин|Ser]]-32 этого бифункционального фермента (но этого не происходит в скелетных мышцах), что вызывает понижение киназной активности и стимулирует фосфатазную активность<ref name="pmid1339450">{{cite pmid|1339450}}</ref>. В результате происходит снижения уровня [[фруктозо-2,6-бисфосфат]]а, которая в норме стимулирует активность [[Фосфофруктокиназа-1|фосфофруктокиназы-1]], что и приводит к ослаблению гликолиза и стимуляции глюконеогенеза<ref name="pmid7574501">{{cite pmid|7574501}}</ref>.

Когда концентрация глюкозы растёт, повышается и уровень [[фруктозо-6-фосфат]]а. Фруктозо-6-фосфат стимулирует [[PPP1R1B|фосфопротеинфосфатазу-1]], которая дефосфорилирует фосфофруктокиназу-2. В результате происходит активация её киназного домена, который катализирует образование [[фруктозо-2,6-бисфосфат|Фр-2,6-Ф]]. Происходит стимуляция гликолиза и подавление глюконеогенеза.

== Регуляция ==
Аллостерическая регуляция ФФК-2/ФБФ-2 схожа с таковой у [[PFK1|ФФК-1]]<ref name="Van Schaftingen_1981">{{Статья |автор=Van Schaftingen E., Hers H.G. |заглавие=Phosphofructokinase 2: the enzyme that forms fructose 2,6-bisphosphate from fructose 6-phosphate and ATP |год=1981 |язык=en |издание=[[Biochemical and Biophysical Research Communications|Biochem. Biophys. Res. Commun.]] |тип=journal |месяц=8 |том=101 |номер=3 |страницы=1078—1084 |doi=10.1016/0006-291X(81)91859-3 |pmid=6458291}}</ref>. Высокий уровень [[АМФ]] или неорганического фосфата означает, что в клетке не хватает энергии: такие условия стимулируют ФФК-2. С другой стороны, высокая концентрация [[фосфоенолпируват]]а (ФЕП) и [[цитрат]]а означает, что в клетке много предшественников для биосинтеза АТФ, что ингибирует ФФК-2. В отличие от ФФК-1, активность ФФК-2 не зависит от концентрации АТФ.

Глюкагон подавляет киназную активность фермента, активируя протеинкиназу А, которая фосфорилирует фермент снижая киназную и стимулируя фосфатазную активность; через протеинкиназу А и ФФК-2/ФБФ-2 глюкагон снижает уровень фруктозо-2,6-бисфостфата, что приводит к подавлению гликолиза. Инсулин активирует обратный процесс, активируя протеинфосфатазу, которая дефосфорилирует ФФК-2/ФБФ-2, снижая её фосфатазную и усиливая киназную активность; в результате растёт концентрация фруктозо-2,6-бисфостфата, что активирует гликолиз.

== Изоферменты ==
На сегодняшний день у млекопитающих обнаружено пять [[изофермент]]ов, часть из них образуется в результате транскрипции отдельных генов, а часть — в результате [[Альтернативный сплайсинг|альтернативного сплайсинга]]<ref name="pmid2549541">{{cite pmid|2549541}}</ref><ref name="pmid8179334">{{cite pmid|8179334}}</ref><ref name="pmid1651918">{{cite pmid|1651918}}</ref>. Все изоэнзимы радикально отличаются по своей регуляции: способ регуляции, описанный выше описан для самой изученной печёночной изоформы<ref name="Hasemann_1996" />.

К генам человека, кодирующим белки с активностью фосфофруктокиназы-2 относятся:
* [[PFKFB1]], [[PFKFB2]], [[PFKFB3]], [[PFKFB4]]

== Значение для медицины ==
Было показано, что у европейцев мутации в гене ''Pfkfb2'', кодирующем белок ФФК-2/ФБФ-2, связаны с предрасположенностью к [[шизофрения|шизофрении]]<ref name="pmid15108172">{{cite pmid|15108172}}</ref>. Более того, было обнаружено, что регуляция активности ФФК-2 связана с работой сердца и механизмом, не допускающим развития [[Гипоксия|гипоксии]]<ref name="pmid18456722">{{cite pmid|18456722}}</ref>.

== Примечания ==
{{примечания}}

== Литература ==
* {{Книга |ref=Нельсон, Кокс |автор=Д. Нельсон, М. Кокс |заглавие=Основы биохимии Ленинджера: в 3 т |год=2014 |место=М. |издательство=БИНОМ |том=2 |страницы=144—146 |страниц=636 |isbn=978-5-94774-366-1}}
{{Ферменты}}{{Эстеразы}}
[[Категория:Гликолиз]]
[[Категория:КФ 2.7.1]]
[[Категория:КФ 3.1.3]]