ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง PFK-1 และ PFK-2 คือ PFK-1 เร่งปฏิกิริยาการแปลงฟรุกโตส 6-ฟอสเฟต และ ATP เป็นฟรุกโตส 1, 6-บิสฟอสเฟต และ ADP ในขณะที่ PFK-2 เร่งการสังเคราะห์ฟรุกโตส 2, 6-bisphosphate จากฟรุกโตส 6-ฟอสเฟต
Phosphofructokinase-1 (PFK-1) และ phosphofructokinase-2 (PFK-2) เป็นเอนไซม์สองชนิด PFK-1 เป็นเอนไซม์ไกลโคไลติกที่กระตุ้นปฏิกิริยาของฟรุกโตส 6-ฟอสเฟต โดยแปลงเป็นฟรุกโตส 1, 6-บิชอสเฟต เป็นขั้นตอนจำกัดอัตราของไกลโคไลซิส เมื่อระดับกลูโคสสูงและจำเป็นต้องควบคุมไกลโคไลซิส PFK-2 จะเร่งการสังเคราะห์ฟรุกโตส 2, 6-บิสฟอสเฟตจากฟรุกโตส 6-ฟอสเฟตฟรุกโตส 2, 6-บิสฟอสเฟตเป็นตัวกระตุ้นอัลโลสเตอริกอันทรงพลังของ PFK-1 เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการสลายกลูโคส PFK-2 ไม่ใช่เอนไซม์ไกลโคไลติก แต่ทั้ง PFK-1 และ PFK-2 ทำงานบนซับสเตรตเดียวกัน
PFK-1 คืออะไร
PFK-1 เป็นเอนไซม์ตัวแรกในไกลโคไลซิส อันที่จริงมันเป็นเอนไซม์จำกัดอัตราของไกลโคไลซิส มันเร่งการเปลี่ยนฟรุกโตส 6-ฟอสเฟตเป็นฟรุกโตส 1, 6-บิสฟอสเสต PFK-1 ใช้ ATP สำหรับปฏิกิริยานี้ ดังนั้น PFK-1 ได้รับผลกระทบจากความเข้มข้นของ ATP การยับยั้ง PFK-1 โดย ATP เป็นส่วนหนึ่งของวงจรป้อนกลับเชิงลบที่ควบคุมฟลักซ์ของไกลโคไลซิสภายใต้สภาวะแอโรบิก นอกเหนือจาก ATP แล้ว กิจกรรมของ PFK-1 ยังถูกควบคุมโดยโมเลกุลอื่นๆ อีกหลายอย่าง รวมถึงฟรุกโตส 2, 6-บิสฟอสเฟต, AMP และซิเตรต
รูปที่ 01: PFK-1
ฟรุกโตส 2, 6-บิสฟอสเฟตเป็นสารกระตุ้นอัลโลสเตอริกอันทรงพลังของ PFK-1 ที่สภาวะทางสรีรวิทยา PFK-1 ยังคงไม่ทำงาน เมื่อมันโต้ตอบกับฟรุกโตส 2, 6-บิสโฟเสต มันจะทำงานและกระตุ้นเส้นทางไกลโคไลติกเพื่อเพิ่มการสลายกลูโคส ฟลักซ์ในทิศทางของไกลโคไลซิสเพิ่มขึ้นอย่างมากโดยฟรุกโตส 2, 6-บิสฟอสเฟต เนื่องจากความสามารถในการกระตุ้นอัลโลสเตอริกของ PFK-1 ในทำนองเดียวกัน AMP ยังทำหน้าที่เป็น allosteric effector เพื่อเปิดใช้งาน PFK-1 ในทางตรงกันข้าม ซิเตรตทำหน้าที่เป็นตัวยับยั้ง allosteric ของ PFK1 แมกนีเซียมทำหน้าที่เป็นปัจจัยร่วมสำหรับ PFK-1
PFK-2 คืออะไร
ฟรุกโตส 2, 6-บิสฟอสเฟตเป็นสารที่ควบคุมไกลโคไลซิสและกลูโคนีเจเนซิส PFK-2 หรือ phosphofructokinase-2 เป็นเอนไซม์ที่กระตุ้นการสังเคราะห์ฟรุกโตส 2, 6-บิสฟอสเฟตจากฟรุกโตส 6-ฟอสเฟต เช่นเดียวกับ PFK-1 PFK-2 ทำหน้าที่บนพื้นผิวเดียวกัน อย่างไรก็ตาม ไม่เหมือนกับ PFK-1 กิจกรรม PFK-2 จะไม่ได้รับผลกระทบจากความเข้มข้นของ ATPฟอสโฟอีนอลไพรูเวตและซิเตรตสามารถยับยั้งเอนไซม์นี้ได้ ในขณะที่ออร์โธฟอสเฟตอนินทรีย์สามารถกระตุ้นการทำงานของ PFK-2
รูปที่ 02: PFK-2
โครงสร้าง PFK-2 มีฟรุกโตส-2, 6-bisphosphatase เป็นเอนไซม์ bifunctional ย่อว่า PFK-2/FBPase-2 PFK-2 ฟอสโฟรีเลตฟรุกโตส 6-ฟอสเฟตโดยใช้เอทีพี ในทางกลับกัน FBPase-2 dephosphorylates fructose 2, 6-bisphosphate เพื่อผลิตฟรุกโตส 6-phosphate และ Pi ดังนั้น PFK-2 จึงมีทั้งกิจกรรมไคเนสและฟอสฟาเตส เมื่อระดับกลูโคสสูง อินซูลินจะเพิ่มกิจกรรมไคเนสของเอนไซม์ PFK-2 เพื่อกระตุ้นการสังเคราะห์ฟรุกโตส 2, 6-บิสฟอสเฟตที่เพิ่มขึ้น กระตุ้นไกลโคไลซิสเนื่องจากการกระตุ้น PFK-1 โดยฟรุกโตส 2, 6-บิสฟอสเฟต ในทางตรงกันข้าม เมื่อแสดงกิจกรรมฟอสฟาเตสของ PFK-2 จะแตกฟรุกโตส 2, 6-บิสฟอสเฟตกลับเป็นฟรุกโตส 6-ฟอสเฟต กระตุ้นการสร้างกลูโคเนซิสและยับยั้งไกลโคไลซิส
ความคล้ายคลึงกันระหว่าง PFK1 กับ PFK-2 คืออะไร
- PFK-1 และ PFK-2 เป็นสองเอนไซม์
- ซับสเตรตของเอ็นไซม์ PFK-1 และ PFK-2 เหมือนกัน: ฟรุกโตส 6-ฟอสเฟต
- เอนไซม์ทั้งสองมีความสำคัญในการควบคุมไกลโคไลซิส
- ปฏิกิริยาที่กระตุ้นโดยเอนไซม์ทั้งสองทำให้เกิด ADP จาก ATP
- ซิเตรตสามารถยับยั้งเอนไซม์ทั้งสองนี้ได้
ความแตกต่างระหว่าง PFK-1 และ PFK-2 คืออะไร
PFK-1 เร่งการเปลี่ยนฟรุกโตส 6-ฟอสเฟตเป็นฟรุกโตส 1, 6-บิสฟอสเฟต ในทางตรงกันข้าม PFK-2 เร่งการเปลี่ยนฟรุกโตส 6-ฟอสเฟตเป็นฟรุกโตส 2, 6-บิสฟอสเฟต นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่าง PFK1 และ PFK-2 ซึ่งแตกต่างจาก PFK-1 PFK-2 มีทั้งกิจกรรมไคเนสและฟอสฟาเตส ดังนั้นจึงเป็นเอนไซม์สองหน้าที่ ยิ่งไปกว่านั้น ฟรุกโตส 2, 6-บิสฟอสเฟตยังเป็นตัวกระตุ้นอัลโลสเตอริกอันทรงพลังของ PFK-1 ในขณะที่ PFK-2 กระตุ้นการสังเคราะห์ฟรุกโตส 2, 6-บิสฟอสเฟตดังนั้น นี่คือความแตกต่างระหว่าง PFK-1 และ PFK-2 อีกประการหนึ่ง ที่สำคัญที่สุด กิจกรรม PFK-1 ได้รับผลกระทบจาก ATP ในขณะที่กิจกรรม PFK-2 จะไม่ได้รับผลกระทบจากความเข้มข้นของ ATP
อินโฟกราฟิกต่อไปนี้แสดงความแตกต่างระหว่าง PFK-1 และ PFK-2 ในรูปแบบตารางสำหรับการเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน
สรุป – PFK-1 vs PFK-2
PFK-1 เร่งการเปลี่ยนฟรุกโตส 6-ฟอสเฟต และ ATP เป็นฟรุกโตส 1, 6-บิสฟอสเฟต และ ADP PFK-2 กระตุ้นการสังเคราะห์ฟรุกโตส 2, 6-ฟอสเฟตจากฟรุกโตส 6-ฟอสเฟต กิจกรรม PFK-1 ได้รับผลกระทบจากความเข้มข้นของ ATP ในทางตรงกันข้าม PFK-2 ไม่ได้รับผลกระทบจากความเข้มข้นของ ATP สิ่งสำคัญที่สุดคือ PFK-2 มีทั้งกิจกรรมไคเนสและฟอสฟาเตส ดังนั้นจึงเป็นเอนไซม์สองหน้าที่ PFK-1 ไม่ใช่เอนไซม์สองหน้าที่ นอกจากนี้ PFK-1 ยังเป็นเอนไซม์จำกัดอัตราของไกลโคไลซิส ในขณะที่ PFK-2 ไม่ถือว่าเป็นเอนไซม์ไกลโคไลติก ดังนั้น นี่คือบทสรุปของความแตกต่างระหว่าง PFK-1 และ PFK-2
