ההבדל העיקרי בין PFK-1 ל-PFK-2 הוא ש-PFK-1 מזרז את ההמרה של פרוקטוז 6-פוספט ו-ATP לפרוקטוז 1, 6-ביספוספט ו-ADP בעוד PFK-2 מזרז את הסינתזה של פרוקטוז 2, 6-ביספוספט מפרוקטוז 6-פוספט.
Phosphofructokinase-1 (PFK-1) ו-phosphofructokinase-2 (PFK-2) הם שני אנזימים. PFK-1 הוא אנזים גליקוליטי המזרז את התגובה של פרוקטוז 6-פוספט, והופך אותו לפרוקטוז 1, 6-ביסוספאט. זהו השלב המגביל את הקצב של הגליקוליזה. כאשר רמת הגלוקוז גבוהה, ויש צורך לווסת את הגליקוליזה, PFK-2 מזרז את הסינתזה של פרוקטוז 2, 6-ביספוספט מפרוקטוז 6-פוספט.פרוקטוז 2, 6-ביספוספט הוא מפעיל אלוסטרי רב עוצמה של PFK-1 על מנת לשפר את פירוק הגלוקוז. PFK-2 אינו אנזים גליקוליטי. אבל, גם PFK-1 וגם PFK-2 פועלים על אותו מצע.
מה זה PFK-1?
PFK-1 הוא האנזים המחויב הראשון בגליקוליזה. למעשה, זהו האנזים המגביל את הקצב של הגליקוליזה. זה מזרז את ההמרה של פרוקטוז 6-פוספט לפרוקטוז 1, 6-ביספוסאט. PFK-1 משתמש ב-ATP לתגובה זו. לפיכך, PFK-1 מושפע מריכוז ה-ATP. העיכוב של PFK-1 על ידי ATP הוא חלק מלולאת המשוב השלילי המווסת את שטף הגליקוליזה במצב אירובי. מלבד ATP, פעילות PFK-1 מווסתת על ידי מספר מולקולות אחרות, כולל פרוקטוז 2, 6-ביספוספט, AMP וציטראט.
איור 01: PFK-1
פרוקטוז 2, 6-ביספוספט הוא מפעיל אלוסטרי רב עוצמה של PFK-1. בתנאים פיזיולוגיים, PFK-1 נשאר לא פעיל. כאשר הוא יוצר אינטראקציה עם פרוקטוז 2, 6-ביספוסאט, הוא הופך להיות פעיל וממריץ את המסלול הגליקוליטי להגברת פירוק הגלוקוז. השטף בכיוון הגליקוליזה מוגבר מאוד על ידי פרוקטוז 2, 6-ביספוספט בשל יכולתו של הפעלה אלוסטרית של PFK-1. באופן דומה, AMP פועל גם כאפקטור אלוסטרי להפעלת PFK-1. לעומת זאת, ציטראט פועל כמעכב אלוסטרי של PFK1. מגנזיום משמש כגורם המשותף ל-PFK-1.
מה זה PFK-2?
פרוקטוז 2, 6-ביספוספט הוא מטבוליט המווסת את הגליקוליזה והגלוקוניאוגנזה. PFK-2 או phosphofructokinase-2 הוא האנזים המזרז את הסינתזה של פרוקטוז 2, 6-ביספוספט מפרוקטוז 6-פוספט. בדומה ל-PFK-1, PFK-2 פועל על אותו מצע. עם זאת, שלא כמו PFK-1, פעילות PFK-2 אינה מושפעת מריכוז ATP. Phosphoenolpyruvate וציטראט יכולים לעכב אנזים זה, בעוד אורתופוספט אנאורגני יכול לעורר את פעולת PFK-2.
איור 02: PFK-2
מבחינה מבנית, PFK-2 קיים עם פרוקטוז-2, 6-ביספוספטאז כאנזים דו-פונקציונלי המקוצר כ-PFK-2/FBPase-2. PFK-2 מזרחן פרוקטוז 6-פוספט באמצעות ATP. מצד שני, FBPase-2 דה-פוספורילאט פרוקטוז 2, 6-ביספוספט לייצור פרוקטוז 6-פוספט ו-Pi. לפיכך, ל-PFK-2 יש גם פעילות קינאז וגם פוספטאז. כאשר רמת הגלוקוז גבוהה, האינסולין מגביר את פעילות הקינאז של אנזים PFK-2 כדי להניע את הסינתזה המוגברת של פרוקטוז 2, 6-ביספוספט. זה מגרה גליקוליזה עקב הפעלת PFK-1 על ידי פרוקטוז 2, 6-ביספוספט. לעומת זאת, כאשר מתבטאת פעילות פוספטאז של PFK-2, הוא מפרק פרוקטוז 2, 6-ביספוספט בחזרה לפרוקטוז 6-פוספט, מעורר גלוקונאוגנזה ומעכבת גליקוליזה.
מה הם קווי הדמיון בין PFK1 ל-PFK-2?
- PFK-1 ו-PFK-2 הם שני אנזימים.
- המצע של האנזימים PFK-1 ו-PFK-2 זהה: פרוקטוז 6-פוספט.
- שני האנזימים חשובים בוויסות הגליקוליזה.
- התגובות המזרזות על ידי שני האנזימים מניבות ADP מ-ATP.
- ציטראט יכול לעכב את שני האנזימים האלה.
מה ההבדל בין PFK-1 ל-PFK-2?
PFK-1 מזרז את ההמרה של פרוקטוז 6-פוספט לפרוקטוז 1, 6-ביספוספט. לעומת זאת, PFK-2 מזרז את ההמרה של פרוקטוז 6-פוספט לפרוקטוז 2, 6-ביספוספט. אז זה ההבדל העיקרי בין PFK1 ל- PFK-2. שלא כמו PFK-1, ל-PFK-2 יש פעילות קינאז ופוספטאז כאחד; מכאן שזהו אנזים דו-פונקציונלי. יתר על כן, פרוקטוז 2, 6-ביספוספט הוא מפעיל אלוסטרי חזק של PFK-1, בעוד PFK-2 מזרז את הסינתזה של פרוקטוז 2, 6-ביספוספט.לפיכך, זהו הבדל נוסף בין PFK-1 ל- PFK-2. והכי חשוב, פעילות PFK-1 מושפעת מ-ATP, בעוד שפעילות PFK-2 אינה מושפעת מריכוז ATP.
האינפוגרפיקה הבאה מפרטת את ההבדלים בין PFK-1 ל-PFK-2 בצורה טבלה להשוואה זו לצד זו.
סיכום – PFK-1 מול PFK-2
PFK-1 מזרז את ההמרה של פרוקטוז 6-פוספט ו-ATP לפרוקטוז 1, 6-ביספוספט ו-ADP. PFK-2 מזרז את הסינתזה של פרוקטוז 2, 6-פוספט מפרוקטוז 6-פוספט. פעילות PFK-1 מושפעת מריכוז ה-ATP. לעומת זאת, PFK-2 אינו מושפע מריכוז ATP. והכי חשוב, ל-PFK-2 יש גם פעילות קינאז וגם פוספטאז; מכאן שזהו אנזים דו-פונקציונלי. PFK-1 אינו אנזים דו-פונקציונלי. יתר על כן, PFK-1 הוא אנזים מגביל קצב של גליקוליזה, בעוד PFK-2 אינו נחשב לאנזים גליקוליטי. לפיכך, זהו סיכום ההבדל בין PFK-1 ל-PFK-2.
