{{위키데이터 속성 추적}}
{{Pfam box
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{{infobox protein
| Name = 포스포엔올피루브산 카복시키네이스 2</br>(미토콘드리아)
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'''포스포엔올피루브산 카복시키네이스'''({{llang|en|phosphoenolpyruvate carboxykinase}}, '''PEPCK''') ({{EC number|4.1.1.32}})는 [[포도당신생합성]] 경로에 사용되는 [[분해효소]] 계열의 [[효소]]이다. 포스포엔올피루브산 카복시키네이스는 [[옥살로아세트산]]을 [[포스포엔올피루브산]]과 [[이산화 탄소]]로 전환시킨다.<ref name="Mendez-Lucas 2">{{저널 인용| vauthors = Méndez-Lucas A, Hyroššová P, Novellasdemunt L, Viñals F, Perales JC | title = Mitochondrial phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK-M) is a pro-survival, endoplasmic reticulum (ER) stress response gene involved in tumor cell adaptation to nutrient availability | journal = The Journal of Biological Chemistry | volume = 289 | issue = 32 | pages = 22090–102 | date = August 2014 | pmid = 24973213 | pmc = 4139223 | doi = 10.1074/jbc.M114.566927 | doi-access = free }}</ref><ref name="Mendez-Lucas">{{저널 인용| vauthors = Méndez-Lucas A, Duarte JA, Sunny NE, Satapati S, He T, Fu X, Bermúdez J, Burgess SC, Perales JC | display-authors = 6 | title = PEPCK-M expression in mouse liver potentiates, not replaces, PEPCK-C mediated gluconeogenesis | journal = Journal of Hepatology | volume = 59 | issue = 1 | pages = 105–13 | date = July 2013 | pmid = 23466304 | pmc = 3910155 | doi = 10.1016/j.jhep.2013.02.020 }}</ref><ref name="pmid15917397">{{저널 인용| vauthors = Chakravarty K, Cassuto H, Reshef L, Hanson RW | title = Factors that control the tissue-specific transcription of the gene for phosphoenolpyruvate carboxykinase-C | journal = Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology | volume = 40 | issue = 3 | pages = 129–54 | year = 2005 | pmid = 15917397 | doi = 10.1080/10409230590935479 | s2cid = 633399 }}</ref>

포스포엔올피루브산 카복시키네이스는 [[세포질]]에 존재하는 형태와 [[미토콘드리아]]에 존재하는 형태의 두 가지 형태가 존재한다.

== 구조 ==
사람에는 포스포엔올피루브산 카복시키네이스의 두 가지 동질형태인 63.4%의 서열 상동성을 갖는 세포질 형태(스위스프롯 P35558) 및 미토콘드리아 동형체(스위스프롯 Q16822)가 존재한다. 세포질 형태는 포도당신생합성에서 중요하다. 그러나 특정 막 수송 단백질을 사용하여 미토콘드리아로부터 세포질로 포스포엔올피루브산을 이동시키는 수송 메커니즘이 알려져 있다.<ref>{{저널 인용| vauthors = Robinson BH | title = Transport of phosphoenolpyruvate by the tricarboxylate transporting system in mammalian mitochondria | journal = FEBS Letters | volume = 14 | issue = 5 | pages = 309–312 | date = May 1971 | pmid = 11945784 | doi = 10.1016/0014-5793(71)80287-9 | s2cid = 9617975 }}</ref><ref>{{저널 인용| vauthors = Söling HD, Walter U, Sauer H, Kleineke J | title = Effects of synthetic analogues of phosphoenolpyruvate on muscle and liver pyruvate kinase, muscle enolase, liver phosphoenolpyruvate carboxykinase and on the intra-/extra-mitochondrial tricarboxylic acid carrier transport system | journal = FEBS Letters | volume = 19 | issue = 2 | pages = 139–143 | date = December 1971 | pmid = 11946196 | doi = 10.1016/0014-5793(71)80498-2 | s2cid = 40637963 }}</ref><ref>{{저널 인용| vauthors = Kleineke J, Sauer H, Söling HD | title = On the specificity of the tricarboxylate carrier system in rat liver mitochondria | journal = FEBS Letters | volume = 29 | issue = 2 | pages = 82–6 | date = January 1973 | pmid = 4719206 | doi = 10.1016/0014-5793(73)80531-9 | s2cid = 30730789 }}</ref><ref>{{저널 인용| vauthors = Shug AL, Shrago E | title = Inhibition of phosphoenolpyruvate transport via the tricarboxylate and adenine nucleotide carrier systems of rat liver mitochondria | journal = Biochemical and Biophysical Research Communications | volume = 53 | issue = 2 | pages = 659–65 | date = July 1973 | pmid = 4716993 | doi = 10.1016/0006-291X(73)90712-2 }}</ref><ref>{{저널 인용| vauthors = Sul HS, Shrago E, Shug AL | title = Relationship of phosphoenolpyruvate transport, acyl coenzyme A inhibition of adenine nucleotide translocase and calcium ion efflux in guinea pig heart mitochondria | journal = Archives of Biochemistry and Biophysics | volume = 172 | issue = 1 | pages = 230–7 | date = January 1976 | pmid = 1252077 | doi = 10.1016/0003-9861(76)90071-0 }}</ref> [[미토콘드리아 내막]]을 가로지르는 포스포엔올피루브산의 수송은 [[미토콘드리아 트라이카복실산 수송 단백질]]과 적은 범위에서 [[아데닌 뉴클레오타이드 수송체]]를 포함한다. 포스포엔올피루브산/피루브산 수송체의 가능성도 제시되었다.<ref>{{저널 인용| vauthors = Satrústegui J, Pardo B, Del Arco A | title = Mitochondrial transporters as novel targets for intracellular calcium signaling | url = https://archive.org/details/sim_physiological-reviews_2007-01_87_1/page/29 | journal = Physiological Reviews | volume = 87 | issue = 1 | pages = 29–67 | date = January 2007 | pmid = 17237342 | doi = 10.1152/physrev.00005.2006 }}</ref>

포스포엔올피루브산 카복시키네이스의 [[X선 결정학|X선 결정]] 구조는 포스포엔올피루브산 카복시키네이스의 구조와 활성 메커니즘에 대한 통찰력을 제공한다. Mn<sup>2+</sup>, Mn<sup>2+</sup>-포스포엔올피루브산(PEP) 및 Mn<sup>2+</sup>-GDP와 복합체를 형성한 [[닭]]의 [[간]]의 포스포엔올피루브산 카복시키네이스의 미토콘드리아 동형체는 이 [[효소]]의 구조와 이 효소가 반응을 어떻게 [[촉매]]하는지에 대한 정보를 제공한다.<ref name="Holyoak">{{저널 인용| vauthors = Holyoak T, Sullivan SM, Nowak T | title = Structural insights into the mechanism of PEPCK catalysis | journal = Biochemistry | volume = 45 | issue = 27 | pages = 8254–63 | date = July 2006 | pmid = 16819824 | doi = 10.1021/bi060269g }}</ref> 델바에르(Delbaere) 등은 2004년에 [[대장균]]의 포스포엔올피루브산 카복시키네이스를 분석하고 [[C-말단 도메인]]과 [[N-말단 도메인]] 사이에 있는 [[활성 부위]]를 발견했다. 활성 부위는 이러한 도메인의 회전시 닫히는 것으로 관찰되었다.<ref name="Delbaere">{{저널 인용| vauthors = Delbaere LT, Sudom AM, Prasad L, Leduc Y, Goldie H | title = Structure/function studies of phosphoryl transfer by phosphoenolpyruvate carboxykinase | journal = Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteomics | volume = 1697 | issue = 1–2 | pages = 271–8 | date = March 2004 | pmid = 15023367 | doi = 10.1016/j.bbapap.2003.11.030 }}</ref>

[[포스포릴기]]는 포스포엔올피루브산 카복시키네이스의 작용 동안 전달되며, 이는 ATP가 포스포엔올피루브산 카복시키네이스에 결합될 때 포스포릴기의 [[겹침형 입체형태]]에 의해 촉진될 수 있다.<ref name="Delbaere"/>

겹침형 입체형태는 높은 에너지를 가지고 있기 때문에 포스포릴기의 전이는 [[활성화 에너지]]를 감소시키며, 이는 [[작용기]]가 더 쉽게 전이된다는 것을 의미한다. 이러한 전이는 [[SN2 반응|S<sub>N</sub>2]] 변위와 유사한 메커니즘을 통해 일어난다.<ref name="Delbaere"/>

=== 다른 생물종에서 ===
포스포엔올피루브산 카복시키네이스 [[유전자]]의 [[전사 (생물학)|전사]]는 많은 [[생물종]]에서 일어나며, 포스포엔올피루브산 카복시키네이스의 아미노산 서열은 각 생물종마다 다르다.

예를 들어, 포스포엔올피루브산 카복시키네이스의 구조와 특이성은 사람, [[대장균]] 및 [[기생충]]인 [[크루스파동편모충]](''Trypanosoma cruzi'')에서 다르다.<ref name="pmid11700062">{{저널 인용| vauthors = Trapani S, Linss J, Goldenberg S, Fischer H, Craievich AF, Oliva G | title = Crystal structure of the dimeric phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK) from Trypanosoma cruzi at 2 A resolution | journal = Journal of Molecular Biology | volume = 313 | issue = 5 | pages = 1059–72 | date = November 2001 | pmid = 11700062 | doi = 10.1006/jmbi.2001.5093 }}</ref>

== 메커니즘 ==
포스포엔올피루브산 카복시키네이스는 [[옥살로아세트산]]을 [[포스포엔올피루브산]]과 [[이산화 탄소]]로 전환시킨다.

<gallery>
파일:Oxaloacetic acid.svg|[[옥살로아세트산]]
파일:Phosphoenolpyruvic acid.svg|[[포스포엔올피루브산]]
</gallery>

포스포엔올피루브산 카복시키네이스는 [[해당과정]]과 [[시트르산 회로]]의 접합 지점에서 작용하며 C<sub>4</sub> 분자의 [[탈카복실화]]를 일으켜 C<sub>3</sub> 분자를 생성한다. [[포도당신생합성]]의 첫 번째 [[개입단계]]로 포스포엔올피루브산 카복시키네이스는 [[구아노신 삼인산|GTP]]가 존재할 때 [[옥살로아세트산]]을 탈카복실화하고 [[인산화]]하여 포스포엔올피루브산으로 전환시킨다. 반응에서 [[인산기]]가 전달되면 [[구아노신 이인산|GDP]] 분자가 생성된다.<ref name="Holyoak "/> [[고초균]](''Bacillus subtilis'')의 [[돌연변이]]에서 일반적으로 포스포엔올피루브산을 피루브산으로 전환하는 반응을 촉매하는 효소인 [[피루브산 키네이스]]가 녹아웃되면 포스포엔올피루브산 카복시키네이스는 [[보충대사 반응]]에 참여해 정상 기능의 역방향으로 작용하여 포스포엔올피루브산을 옥살로아세트산으로 전환시킨다.<ref name="Zamboni">{{저널 인용| vauthors = Zamboni N, Maaheimo H, Szyperski T, Hohmann HP, Sauer U | title = The phosphoenolpyruvate carboxykinase also catalyzes C<sub>3</sub> carboxylation at the interface of glycolysis and the TCA cycle of Bacillus subtilis | journal = Metabolic Engineering | volume = 6 | issue = 4 | pages = 277–84 | date = October 2004 | pmid = 15491857 | doi = 10.1016/j.ymben.2004.03.001 }}</ref> 이 반응은 가능하지만 반응속도론적으로 너무 불리하여 돌연변이체가 매우 느린 속도로 성장하거나 전혀 성장하지 않는다.<ref name="Zamboni"/>

== 기능 ==
=== 포도당신생합성 ===
세포질의 포스포엔올피루브산 카복시키네이스(PEPCK-C)는 [[포도당]]이 합성되는 과정인 [[포도당신생합성]]의 비가역적인 단계를 촉매한다. 따라서 이 효소는 세포질의 포스포엔올피루브산 카복시키네이스의 과발현의 결과로 [[제2형 당뇨병]]에 걸린 실험용 쥐에 의해 입증된 바와 같이 포도당 항상성에 필수적인 것으로 간주되었다.<ref name="Vanderbilt ">Vanderbilt Medical Center. "Granner Lab, PEPCK Research." 2001. Online. Internet. Accessed 10:46PM, 4/13/07. www.mc.vanderbilt.edu/root/vumc.php?site=granner&doc=119</ref>

세포질의 포스포엔올피루브산 카복시키네이스가 포도당신생합성에서 수행하는 역할은 [[시트르산 회로]]에 의해 매개될 수 있으며, 그 활성은 세포질의 포스포엔올피루브산 카복시키네이스의 풍부도와 직접적으로 관련이 있는 것으로 밝혀졌다.<ref name="Burgess">{{저널 인용| vauthors = Burgess SC, He T, Yan Z, Lindner J, Sherry AD, Malloy CR, Browning JD, Magnuson MA | display-authors = 6 | title = Cytosolic phosphoenolpyruvate carboxykinase does not solely control the rate of hepatic gluconeogenesis in the intact mouse liver | journal = Cell Metabolism | volume = 5 | issue = 4 | pages = 313–20 | date = April 2007 | pmid = 17403375 | pmc = 2680089 | doi = 10.1016/j.cmet.2007.03.004 }}</ref>

이전 연구에서 제안된 바와 같이 세포질의 포스포엔올피루브산 카복시키네이스의 단독 수준은 쥐의 간에서 포도당신생합성과 높은 상관관계가 없었다.<ref name="Burgess"/> 쥐의 간은 거의 전적으로 세포질의 포스포엔올피루브산 카복시키네이스(PEPCK-C)를 발현시키지만 [[사람]]에서는 [[동질효소]]인 미토콘드리아의 포스포엔올피루브산 카복시키네이스(PEPCK-M)를 동등하게 발현시킨다. 미토콘드리아의 포스포엔올피루브산 카복시키네이스는 그 자체로 포도당신생합성의 가능성을 가지고 있다.<ref name="Mendez-Lucas"/> 따라서 포도당신생합성에서 세포질의 포스포엔올피루브산 카복시키네이스와 미토콘드리아의 포스포엔올피루브산 카복시키네이스의 역할은 이전에 생각했던 것보다 더 복잡하고 더 많은 요인들을 포함할 수 있다.

=== 동물 ===
[[동물]]에서 포스포엔올피루브산 카복시키네이스가 [[촉매]]하는 단계는 [[세포]]가 [[물질대사|대사]] [[전구체]]로부터 [[포도당]]을 합성하는 과정인 [[포도당신생합성]]의 [[속도 조절 단계]]이다. [[혈당]] 수준은 부분적으로 포스포엔올피루브산 카복시키네이스 [[유전자 발현]]의 정확한 조절로 인해 잘 정의된 한계 내에서 유지된다. 포도당 [[항상성]]에서 포스포엔올피루브산 카복시키네이스의 중요성이 강조되는 데 쥐에서 이 효소의 과발현은 사람에서 가장 흔한 형태의 [[당뇨병]]인 [[제2형 당뇨병]]의 증상을 초래한다. 혈당 항상성의 중요성으로 인해 많은 [[호르몬]]들이 [[간]]에서 포도당 합성의 속도를 조절하는 [[유전자]]의 세트(포스포엔올피루브산 카복시키네이스 포함)를 조절한다.

세포질의 포스포엔올피루브산 카복시키네이스는 두 가지 다른 호르몬 메커니즘에 의해 조절된다. 세포질의 포스포엔올피루브산 카복시키네이스의 활성은 [[부신 겉질]]에서 [[코르티솔]]과 이자의 [[α 세포]]에서 [[글루카곤]]이 모두 분비될 때 증가한다. 글루카곤은 간에서 cAMP의 수준(아데닐산 고리화효소의 활성화를 통해)을 증가시켜 세포질의 포스포엔올피루브산 카복시키네이스의 발현을 간접적으로 증가시키며 결과적으로 [[cAMP 반응요소 결합 단백질]](CREB)의 β 시트에서 S133의 인산화를 유도한다. 그런 다음 cAMP 반응요소 결합 단백질(CREB)은 cAMP 반응요소(CRE)에서 세포질의 포스포엔올피루브산 카복시키네이스(PEPCK-C) 유전자의 상류에 결합하고 PEPCK-C 유전자의 [[전사 (생물학)|전사]]를 유도한다. 반면에 [[코르티솔]]은 [[부신 겉질]]에서 방출될 때 [[간세포]]의 지질막을 통과한 다음([[소수성]]으로 인해 [[세포막]]을 직접 통과할 수 있음) 당질코르티코이드 수용체(GR)에 결합한다. 이 수용체는 이량체화되고 코르티솔/당질 코르티코이드 수용체 복합체는 [[세포핵|핵]]으로 전달되어 cAMP 반응요소 결합 단백질(CREB)와 유사한 방식으로 당질 코르티코이드 반응요소(GRE) 영역에 결합하고 유사한 결과(더 많은 PEPCK-C 합성)를 생성한다.

[[코르티솔]]과 [[글루카곤]]이 함께 작용하면 코르티솔이나 글루카곤이 개별적으로 도달할 수 없는 수준까지 PEPCK-C 유전자를 활성화하여 엄청난 시너지 효과를 낼 수 있다. 세포질의 포스포엔올피루브산 카복시키네이스(PEPCK-C)는 [[간]], [[콩팥]], [[지방 조직]]에 가장 풍부하게 존재한다.<ref name="pmid15917397"/>

[[미국 환경보호청]](EPA)과 [[뉴햄프셔 대학교]] 간의 공동 연구에서 상업적 [[폴리브로민화 다이페닐 에터]](PBDE) 혼합물인 DE-71이 PEPCK [[효소 반응속도론]]에 미치는 영향을 조사했으며 환경 오염 물질의 생체 내 처리는 [[프레그난 생체이물 수용체]](PXR)의 활성화에 의해 간에서 포도당 대사와 [[지질 대사]]를 저해하며 전신의 인슐린 감수성에 영향을 미칠 수 있다는 것을 밝혀냈다.<ref>{{저널 인용| vauthors = Nash JT, Szabo DT, Carey GB | title = Polybrominated diphenyl ethers alter hepatic phosphoenolpyruvate carboxykinase enzyme kinetics in male Wistar rats: implications for lipid and glucose metabolism | journal = Journal of Toxicology and Environmental Health. Part A | volume = 76 | issue = 2 | pages = 142–56 | year = 2012 | pmid = 23294302 | doi = 10.1080/15287394.2012.738457 | s2cid = 24458236 }}</ref>

[[케이스 웨스턴 리저브 대학교]]의 연구자들은 [[쥐]]의 [[골격근]]에서 세포질의 포스포엔올피루브산 카복시키네이스의 과발현이 정상 쥐보다 더 활동적이고 공겨걱이며 더 오래 산다는 것을 발견했다.

=== 식물 ===
포스포엔올피루브산 카복시키네이스 ({{EC number|4.1.1.49}})는 [[C4 식물|C<sub>4</sub> 식물]] 및 [[CAM 식물]]의 무기 탄소 농축 메커니즘에 사용되는 세 가지 [[탈카복실화효소]]들 중 하나이다. 나머지 두 효소는 [[NADP-말산효소]]와 [[NAD-말산효소]]이다.<ref name="Sage99">{{서적 인용|author=Kanai R, Edwards, GE |chapter=The Biochemistry of C<sub>4</sub> Photosynthesis |pages=49–87 |chapter-url={{Google books|H7Wv9ZImW-QC|page=49|plainurl=yes}} |veditors=Sage RF, Monson RK  |title=C<sub>4</sub> Plant Biology |date=1998 |publisher=Elsevier |isbn=978-0-08-052839-7 }}
</ref><ref name="Christopher96">
{{저널 인용| vauthors = Christopher JT, Holtum J | title = Patterns of Carbon Partitioning in Leaves of Crassulacean Acid Metabolism Species during Deacidification | url = https://archive.org/details/sim_plant-physiology_1996-09_112_1/page/n402 | journal = Plant Physiology | volume = 112 | issue = 1 | pages = 393–399 | date = September 1996 | pmid = 12226397 | pmc = 157961 | doi = 10.1104/pp.112.1.393 }}
</ref> [[C4 탄소 고정|C<sub>4</sub> 탄소 고정]]에서 [[이산화 탄소]]는 먼저 [[잎#엽육 세포|엽육 세포]]에서 [[포스포엔올피루브산]]과 결합하여 [[옥살로아세트산]]을 형성하면서 고정된다. PEPCK-유형의 C<sub>4</sub> 식물에서 옥살로아세트산은 [[관다발|유관속초 세포]]로 이동할 수 있는 [[아스파르트산]]으로 전환된다. 유관속초 세포에서 아스파르트산은 다시 옥살로아세트산으로 전환된다. 포스포엔올피루브산 카복시키네이스는 유관속초 세포의 옥살로아세트산을 [[탈카복실화]]시켜 [[이산화 탄소]]를 방출하고, 방출된 이산화 탄소는 [[루비스코]]에 의해 고정된다. 포스포엔올피루브산 카복시키네이스에 의해 생성된 각각의 이산화 탄소에 대해 [[아데노신 삼인산|ATP]] 1분자가 소모된다.

포스포엔올피루브산 카복시키네이스가 [[미토콘드리아]]에서 작용하는 것으로 밝혀진 [[포유류]]와는 달리 C<sub>4</sub> 식물에서는 그 작용이 [[세포질]]에 국한된다.<ref name="Voznesenskaya">{{저널 인용| vauthors = Voznesenskaya EV, Franceschi VR, Chuong SD, Edwards GE | title = Functional characterization of phosphoenolpyruvate carboxykinase-type C<sub>4</sub> leaf anatomy: immuno-, cytochemical and ultrastructural analyses | journal = Annals of Botany | volume = 98 | issue = 1 | pages = 77–91 | date = July 2006 | pmid = 16704997 | pmc = 2803547 | doi = 10.1093/aob/mcl096 }}</ref>

포스포엔올피루브산 카복시키네이스는 식물의 여러 다른 부분에서 발견되지만 [[체관부]]를 포함한 특정 유형의 세포에서 주로 볼 수 있다.<ref name="Chen">{{저널 인용| vauthors = Chen ZH, Walker RP, Técsi LI, Lea PJ, Leegood RC | title = Phosphoenolpyruvate carboxykinase in cucumber plants is increased both by ammonium and by acidification, and is present in the phloem | journal = Planta | volume = 219 | issue = 1 | pages = 48–58 | date = May 2004 | pmid = 14991407 | doi = 10.1007/s00425-004-1220-y | s2cid = 23800457 }}</ref>

또한 [[오이]](''Cucumis sativus L''.)에서 포스포엔올피루브산 카복시키네이스의 수준은 식물 세포의 pH를 감소시키는 것으로 알려진 여러 효과에 의해 증가된다는 것이 발견되었는데 이러한 효과는 식물의 특정 부분에 따라 다르다.<ref name="Chen"/>

포스포엔올피루브산 카복시키네이스의 수준은 낮은 [[수소 이온 농도 지수|pH]](높은 pH는 아님)에서 [[염화 암모늄]] 또는 [[뷰티르산]]과 함께 식물에 물을 주었을 때 뿌리와 줄기에서 상승했다. 그러나 포스포엔올피루브산 카복시키네이스의 수준은 같은 조건에서 잎에서는 증가하지 않는다.

잎에서 대기 중 5%의 [[이산화 탄소]](CO<sub>2</sub>) 함량은 포스포엔올피루브산 카복시키네이스의 풍부도를 높인다.<ref name="Chen"/>

=== 세균 ===
포스포엔올피루브산 카복시키네이스의 역할을 탐구하기 위해 연구자들은 [[재조합 DNA]]를 통해 [[대장균]]에서 포스포엔올피루브산의 과발현을 일으켰다.<ref name="Aich">{{저널 인용| vauthors = Aich S, Imabayashi F, Delbaere LT | title = Expression, purification, and characterization of a bacterial GTP-dependent PEP carboxykinase | journal = Protein Expression and Purification | volume = 31 | issue = 2 | pages = 298–304 | date = October 2003 | pmid = 14550651 | doi = 10.1016/S1046-5928(03)00189-X }}</ref>

[[결핵균]](''Mycobacterium tuberculosis'')의 포스포엔올피루브산 카복시키네이스는 [[사이토카인]]의 활성을 증가시켜 쥐의 면역계를 자극하는 것으로 나타났다.<ref name="Liu">{{저널 인용| vauthors = Liu K, Ba X, Yu J, Li J, Wei Q, Han G, Li G, Cui Y | display-authors = 6 | title = The phosphoenolpyruvate carboxykinase of Mycobacterium tuberculosis induces strong cell-mediated immune responses in mice | journal = Molecular and Cellular Biochemistry | volume = 288 | issue = 1–2 | pages = 65–71 | date = August 2006 | pmid = 16691317 | doi = 10.1007/s11010-006-9119-5 | s2cid = 36284611 }}</ref>

그 결과 포스포엔올피루브산 카복시키네이스가 [[결핵]]에 대한 효과적인 서브유닛 백신 개발에 적절한 성분이 될 수 있음이 밝혀졌다.<ref name="Liu"/>

== 임상적 중요성 ==
=== 암에서의 활성 ===
포스포엔올피루브산 카복시키네이스는 최근까지 암 연구에서 고려되지 않았다. 사람의 종양 샘플 및 사람의 암세포주(유방암 세포, 결장암 세포 및 폐암 세포)에서 세포질의 포스포엔올피루브산 카복시키네이스(PEPCK-C)가 아닌 미토콘드리아의 포스포엔올피루브산 카복시키네이스(PEPCK-M)이 관련 대사 역할을 하기에 충분한 수준으로 발현되는 것으로 나타났다.<ref name="Mendez-Lucas 2"/><ref name="Leithner">{{저널 인용| vauthors = Leithner K, Hrzenjak A, Trötzmüller M, Moustafa T, Köfeler HC, Wohlkoenig C, Stacher E, Lindenmann J, Harris AL, Olschewski A, Olschewski H | display-authors = 6 | title = PCK2 activation mediates an adaptive response to glucose depletion in lung cancer | journal = Oncogene | volume = 34 | issue = 8 | pages = 1044–50 | date = February 2015 | pmid = 24632615 | doi = 10.1038/onc.2014.47 | s2cid = 11902696 | doi-access = free }}</ref> 따라서 미토콘드리아의 포스포엔올피루브산 카복시키네이스(PEPCK-M)은 특히 영양소 제한 또는 기타 스트레스 조건의 암세포에서 역할을 할 수 있다.

== 조절 ==
=== 사람에서 ===
세포질의 포스포엔올피루브산 카복시키네이스(PEPCK-C)는 많은 요인들에 의해 생산 및 활성화 측면에서 향상된다. PEPCK-C 유전자의 전사는 [[글루카곤]], [[당질 코르티코이드]], [[레티노산]] 및 [[아데노신 3',5'-고리형 일인산]](cAMP)에 의해 자극되는 반면 [[인슐린]]에 의해 억제된다.<ref name="Obrien">{{저널 인용| vauthors = O'Brien RM, Lucas PC, Forest CD, Magnuson MA, Granner DK | title = Identification of a sequence in the PEPCK gene that mediates a negative effect of insulin on transcription | journal = Science | volume = 249 | issue = 4968 | pages = 533–7 | date = August 1990 | pmid = 2166335 | doi = 10.1126/science.2166335 | bibcode = 1990Sci...249..533O }}</ref> 이러한 요인들 중에서 제1형 당뇨병의 경우 결핍되는 호르몬인 인슐린은 많은 자극 요소들의 전사를 억제하기 때문에 지배적인 것으로 간주된다.<ref name="Obrien"/> 포스포엔올피루브산 카복시키네이스의 활성은 또한 [[하이드라진 황산염]]에 의해 억제되며, 따라서 이러한 억제는 [[포도당신생합성]]의 속도를 감소시킨다.<ref name="Mazzio">{{저널 인용| vauthors = Mazzio E, Soliman KF | title = The role of glycolysis and gluconeogenesis in the cytoprotection of neuroblastoma cells against 1-methyl 4-phenylpyridinium ion toxicity | journal = Neurotoxicology | volume = 24 | issue = 1 | pages = 137–47 | date = January 2003 | pmid = 12564389 | doi = 10.1016/S0161-813X(02)00110-9 }}</ref>

장기간의 [[산성혈증]]에서 세포질의 포스포엔올피루브산 카복시키네이스는 더 많은 [[암모니아]](NH<sub>3</sub>)를 분비하여 더 많은 [[탄산수소염]](HCO<sub>3</sub><sup>−</sup>)을 생성하기 위해 콩팥의 [[근위세뇨관]]의 솔가장자리 세포에서 상향조절된다.<ref name=boron858>{{서적 인용|author=Walter F. Boron |title=Medical Physiology: A Cellular And Molecular Approach |url=https://archive.org/details/medicalphysiolog0000boro |publisher=Elsevier/Saunders |page=[https://archive.org/details/medicalphysiolog0000boro/page/n883 858] |isbn=978-1-4160-2328-9 |year=2005 }}</ref>

포스포엔올피루브산 카복시키네이스의 GTP 특이 활성은 Mn<sup>2+</sup> 및 Mg<sup>2+</sup>를 사용할 수 있을 때 가장 높다.<ref name="Aich"/> 또한 과반응성 [[시스테인]](C307)은 Mn<sup>2+</sup>가 활성 부위에 결합하는 데 관여한다.<ref name="Holyoak"/>

=== 식물에서 ===
앞서 논의한 바와 같이 포스포엔올피루브산 카복시키네이스의 풍부도는 식물에 낮은 pH에서 염화 암모늄과 함께 물을 주었을 때 증가했지만 높은 pH에서는 이러한 효과가 없었다.<ref name="Chen"/>

== 분류 ==
포스포엔올피루브산 카복시키네이스는 [[EC 번호|EC]] 4.1.1로 분류된다. 포스포엔올피루브산 카복시키네이스에는 반응을 유도하는 에너지원으로 구분되는 세 가지 주요 유형이 있다.
* 4.1.1.32 – [[구아노신 삼인산|GTP]] ([[PCK1]], [[PCK2]])
* 4.1.1.38 – [[이인산염]]
* 4.1.1.49 – [[아데노신 삼인산|ATP]]

== 각주 ==
{{각주|30em}}

== 외부 링크 ==
* {{MeshName|Phosphoenolpyruvate+Carboxykinase+(ATP)}}
* {{MeshName|Phosphoenolpyruvate+Carboxykinase+(GTP)}}
* "mighty mice" (PEPCK-Cmus mice) https://web.archive.org/web/20071107175951/http://blog.case.edu/case-news/2007/11/02/mightymouse

{{해당과정의 효소}}
{{효소}}
{{탄소-탄소 분해효소}}

[[분류:EC 4.1.1]]
[[분류:인간 14번 염색체상 유전자]]
[[분류:인간 20번 염색체상 유전자]]