Fosfofrutoquinase-1

A **fosfofrutoquinase-1** ou PFK-1 (ás veces escrita fosfofrutoquinase 1 ou PFK1) ou **6-fosfofrutoquinase** con Número EC 2.7.1.11, é un dos encimas reguladores máis importantes da glicólise. Cataliza a terceira reacción da glicólise, na cal a frutosa 6-fosfato e o ATP se converten en frutosa 1,6-bisfosfato e ADP. A reacción que cataliza é unha fosforilación dependente do ATP, que é un dos pasos limitantes e reguladores chave da glicólise. É un encima alostérico constituído por catro subunidades e controlado por moitos activadores e inhibidores. A PFK-1 pode regular a glicólise por inhibición alostérica, e deste modo, a célula pode aumentar ou diminuír a velocidade da glicólise en resposta aos requirimentos enerxéticos da célula en cada momento. Por exemplo, unha alta proporción de ATP con respecto ao ADP inhibe a PFK-1 e a glicólise. As diferenzas chave entre a regulación da PFK-1 en eucariotas e procariotas é que nos eucariotas este encima é activado pola frutosa 2,6-bisfosfato. O propósito desta activación por frutosa 2,6-bisfosfato é superar a inhibición por ATP, o que permite aos eucariotas ter unha maior sensibilidade á regulación por hormonas como o glicagón e a insulina.

## Reacción 
A continuación un esquema da reacción catalizada pola fosfofrutoquinase-1 (a reacción inversa é catalizada pola frutosa 1,6-bisfosfatase ou frutosa bisfosfatase).

## Nome 
Á parte da súa escritura con guión ou sen el (fosfofrutoquinase-1 ou fosfofrutoquinase 1, e aínda fosfofrutoquinase I), que se pode atopar das dúas maneiras na literatura e bases de datos de proteínas (ver a sección sinónimos de BRENDA e outras nas táboas), ás veces á fosfofrutoquinase-1 chámaselle simplemente fosfofrutoquinase en moitos textos, porque é a máis estudada e coñecida, aínda que existe tamén a fosfofrutoquinase-2 e outras fosfofrutoquinases. Outros nomes que recibiu a fosfofrutoquinase-1 son: 6-fosfofrutoquinase (que é o seu nome recomendado), 6-fosfofruto-1-quinase, frutosa-6-fosfato 1-quinase, e frutosa-6-fosfato 1-fosfotransferase, entre outros. Unha metade de cada dímero contén o sitio de unión para o ATP mentres que a outra metade ten o sitio de unión para o substrato frutosa 6-fosfato e un sitio adicional para a unión dun regulador alostérico.

## Mecanismo 
A PFK-1 é un encima alostérico cuxa actividade pode describirse utilizando o modelo de simetría do alosterismo,

miniatura|Mecanismo de funcionamento da fosfofrutoquinase-1.

## Regulación 
A reacción da PFK-1 é o punto de control máis importante na vía glicolítica de mamíferos. Este paso está sometido a unha extensa regulación, xa que non só é moi exergónico en condicións fisiolóxicas, senón que tamén é a primeira reacción irreversible exclusiva da vía glicolítica. Esta regulación permite un control preciso da glicosa e outros monosacáridos como galactosa e frutosa que entran na vía glicolítica. Antes desta reacción encimática, a glicosa 6-fosfato pode potencialmente desviarse á vía da pentosa fosfato, ou ser convertida en glicosa 1-fosfato para ser utilizada na síntese de glicóxeno.

A PFK-1 é inhibida alostericamente por niveis altos de ATP pero o AMP inverte esta acción inhibitoria do ATP. Por tanto, a actividade do encima increméntase cando a proporción ATP/AMP na célula baixa. A glicólise está estimulada cando a carga de enerxía cae. A PFK-1 ten dous sitios con diferentes afinidades para o ATP, que é á vez inhibidor e substrato (xunto coa frutosa 6-fosfato) do encima.

## Xenes 
Hai tres xenes da fosfofrutoquinase-1 en humanos:
* PFKL - fígado
* PFKM - músculo
* PFKP - plaquetas

## Importancia clínica 
O principal trastorno causado polo mal funcionamento da PFK-1 é a enfermidade de Tauri. Unha mutación xenética no xene PFKM orixina unha deficiencia de fosfofrutoquinase chamada enfermidade de Tarui, que é unha enfermidade do almacenamento de glicóxeno na que a capacidade de certos tipos de células para utilizar os carbohidratos como fonte de enerxía está alterada.

**Mutacións na PFK-1 e cancro:** Para que as células cancerosas obteñan a enerxía que cómpre para o seu rápido crecemento e división, é favorable que teñan un encima PFK-1 hiperactivo. Cando as células cancerosas crecen e se dividen tan rapidamente, inicialmente non teñen un subministración suficiente de sangue, e poden morrer de hipoxia (falta de oxíxeno), e isto activa a O-GlcNAcilación na serina 529 da PFK-1, o que lles dá unha vantaxe para o crecemento selectiva.

**As infeccións víricas e a PFK-1:** Algúns virus, como o VIH, HCMV, Mayaro, e HCMV afectan a vías metabólicas celulares como a glicólise por un incremento dependente de MOI na actividade da PFK-1. O Herpes simplex tipo 1 (HSV-1) tamén afecta á PFK-1. O mecanismo por medio do que o Herpesvirus incrementa a actividade da PFK-1 é a fosforilación do encima en residuos de serina. A glicólise inducida polo HSV-1 incrementa o contido de ATP, o cal é vital para a replicación do virus.

## Notas 
## Véxase tamén 
### Outros artigos 
* Fosfofrutoquinase (páxina sobre os tipos de PFK)
* Fosfofrutoquinase-2 (converte a frutosa 6-fosfato e frutosa 2,6-bisfosfato)
* PFP (interconverte reversiblemente a frutosa 6-fosfato e a frutosa 1,6-bisfosfato utilizando un pirofosfato inorgánico en vez de ATP)
* Frutosa 1,6-bisfosfatase (hidroliza a frutosa 1,6-bisfosfato a frutosa 6-fosfato).

### Ligazóns externas 
* Proteopedia.org Phosphofructokinase