Fosfofruktokinaza 1

**1-fosfofruktokinaza** - PFKI - (EC broj 2.7.1.56) – **fruktoza-1-fosfat kinaza**, 1-fosfofruktokinaza (fosforilacija), D-fruktoza-1-fosfat kinaza, **fruktoza 1-fosfat kinaza**, **fosfofruktokinaza 1**) – je enzim  sistemskog  imena *ATP:D-fruktoza-fosfat 6-fosfotransferaza*. Ovaj enzim katalizira sljedeću hemijsku reakciju:

: ATP + D-fruktoza 1-fosfat \rightleftharpoons ADP + D-fruktoza 1,6-bisfosfat

* U  ovom procesu metabolizma, ITP, GTP ili UTP mogu zamijeniti ATP.

## Struktura 
PFK1  sisara je tetramer od  340 kD, koji se sastoji od tri tipa podjedinica: mišićne (M), jetrene (L), i trombocitne (P). Sastav ovog tetramera se ralikuje ovisno o tipu pripadajućeg tkiva. Naprimjer, mišići ispoljavaju samo M izozim, što znači da  su mišićni PFK1 homotetrameri: M4. Jetra i bubrezi pretežno imaju  L izoformu. Eritrociti ispoljavaju  M i L podjedinice koje se slučajno  tetramerizuju u M4, L4 i tri hibridne forme enzima (ML3, M2L2, M3L). Kinetička i regulacijska svojstva različitih izoformi ovise o kompoziciji. Tkivno specifične promjene  aktivnosti PFK i izoenzimski sadržaj znatno doprinose raznolikosti glikolitske i glukoneogenetske brzine u raličitim tkivima.

PFK1 je alosterni enzim čija struktura liči hemoglobinsku. To je dimer dimera. Jedna polovina svakog dimera sadrži mjesto vezanja ATP molekule, dok je u drugoj polovini mjesto vezanja supstrata (fruktoze 6-fosfata ili F6P), kao i zasebno alosterno mesto vezanja.

## Regulacijske funkcije 
### Regulacija u ćeliji
[mini|250px|Regulacija fosfofruktokinaze u [fotosinteza|fotosintezi]]

PFKI  ima katalitska mjesta  na N-kraju, regulacijskog  centra u C-kraju,  uzrokovano dupliranjem gena  i  fuzijom proteina e. Obje dijela samim  tim ispoljavaju homologne sekvence , ali su, u skladu sa svojom ulogom, odvojeni u  procesu  optimizacije:
*Katalitski  dio' * integrira podlogu  fruktoza-6-fosfat (F-6-P) i ATP;
* ATP  se  pri višim koncentracijama reducira i ima nizak afinitet vezanja za *'regulacijski dio' * i djeluje kao alosterni inhibitor  (odatle "enzimska inhibicija"). Inhibitornu  funkciju dijeli s drugim endogenim viškom  energije ćelijske  signalizacije  (NADH/H+ i citrat). Ako, međutim, nedostaje energije signala, enzim (AMP, ADP [adenozin difosfat]) aktivna je alosterni forma. Dokle god prevladavaju AMP i ADP, oni određuju šta se dešava.
* U eritrociima  je uključen u  Rapoport Luebering ciklus  aktivnosti  enzima bisfosfoglicerat mutaza formirajući međuprodukt 2,3-difosfoglicerat kao inhibitor fosfofruktokinaze.

### Funkcije u organizmu
mini|250px|Regulacija fosfofruktokinaze

Poznato je da PFKI inhibiran, ne samo jednim od svojih supstrata (ATP), nego i jednim od svojih proizvoda (F-1,6-BP), koji se *in vitro* može aktivirati ("perverzni enzim"). U ćeliji, ovaj drugi efekt vjerojatno ne postoji, jer F-1,6-BP u aldoznoj aktivnost nikada nije dostigao željenu koncentraciju ravnoteže. Utvrđeno je, međutim, da je izomerna molekula fruktoza-2,6-bisfosfat (F-2,6-BP), fiziološki alosterni aktivator. F-2,6-BP posreduje signale  gladi (nizak šećera krvi), koji se emituje organizam Glukagon ili adrenalin. Nakon način "trećeg glasnika" služi s odašilju  duž glukagonskog signala  - cAMP - PCA (pogledajte: "drugi glasnik").

F-2,6-BP je proizvod još specijaliziranije fosfofructokinaze (PFKII). Ova "PFKII" u kičmenjaka spaja  protein fosfofructokinazu i fruktoza-2,6-bisfosfatazu, pa je jedan od međupretvarajućih  enzima, čija je aktivnost  određena protein kinazom A (PKA) i na taj način indirektno regulira hormonske signale fosforilacije serinskih ostataka,  isključujući aktivnost kinaze, dok je fosfataza uključena. Signali koji dolaze iz glukagona uzrokuju da F-2,6-BP više nije dostupan. Ovaj metabolički  protok glikolize PFKI tu prestaje. U jetri, rezultira skladištenje  Glukoza-6-fosfata, konverzijom u glukozu (ili, obrnuto,  glikolize putem glukoneogeneze), koji mogu biti isporučeni u krvotok, kao neutralna molekula. Glukagonski signal zvani  "*niži šećer u krvi''"  je odgovorio na taj način.

Suprotno tome,  (insulinski) signal " visok šećer u krvi" ostvaruje izuzetno pH-zavisnu  aktivnost. Kao antagonist glukagona, insulin ima  efekat na smanjenja koncentracije F-2,6-BP, preko aktiviranja razine  fosfodiesteraze i cAMP-a, kao  i aktiviranja fosfataza. Ova defosforilirana PFKII tako dovodi do izražaja svoju kinaznu aktivnost i priprema  F-2,6-BP, koja ima  učinak aktiviranja PFKI i na taj način glikolize. Dakle, signalni okidač, pretvara višak glukoze u krvi.

Aktiviranje PFK1 uključuje, ne samo konformacijske promjene pojedinih podjedinica, već i formaciju agregata u više oligomere.

U mišićnim ćelijama, fosforilacija PFKII ne inhibira glikolizu, jer se formira izoenzimi, pa se regulacija odvija u obrnutom smjeru. To je osnova za Corijev ciklus, koji  dovodi do nepotpune oksidacije pri mišićnj aktivnost i stvaranja laktata iz glikolize preko krvi u jetru, gdje je (bez obzira na isti hormonski situacija) glukoneogeneze. U tim ćelijama se također održao glukagon, prvenstveno  regulatornom funkcijom adrenalina.

## Reference 
## Vanjski linkovi
* 

Kategorija:Enzimi
Kategorija:EC 2.7.1