ホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼ
動物では、PEPCKが触媒する反応は糖新生の律速段階である。血糖値は通常一定の範囲内に維持されるが、その一部はPEPCKの遺伝子発現の正確な調節によるものである。マウスにおけるこの酵素の過剰発現によって、ヒトで最も一般的な糖尿病の形態である2型糖尿病の症状が引き起こされることは、PEPCKのグルコース恒常性における重要性を強調するものである。血糖値の恒常性は重要であり、肝臓では多数のホルモンによってグルコース合成速度を調節する遺伝子群(PEPCKを含む)の調節が行われている。
PEPCK-Cは2つの異なるホルモン機構によって制御されている。PEPCK-Cの活性は副腎皮質のコルチゾールと膵臓のα細胞のグルカゴンの分泌に伴って増大する。グルカゴンはアデニル酸シクラーゼの活性化を介してcAMPのレベルを増加させることでPEPCK-Cの発現を間接的に上昇させる。cAMPはCREBタンパク質のセリン133番残基のリン酸化をもたらし、その後CREBはPEPCK-C遺伝子上流のcAMP応答性エレメントに結合してPEPCK-Cの転写を誘導する。
PEPCK-Cの産生と活性の双方が多くの因子によって増加する。PEPCK-C遺伝子の転写はグルカゴン、グルココルチコイド、レチノイン酸、cAMPによって促進され、インスリンによって阻害される。中でも1型糖尿病で欠損しているホルモンであるインスリンは、多くの促進性エレメントの効果を阻害する主要な要素であると考えられている。PEPCKの活性は硫酸ヒドラジンによっても阻害され、PEPCKの阻害は糖新生の速度を低下させる。
長期のアシドーシス下では、より多くアンモニア(NH3)を分泌し炭酸水素イオン(HCO3)を産生するために近位尿細管の刷子縁細胞でPEPCK-Cのアップレギュレーションが起こる。
GTP依存的なPEPCKの活性は、マンガンイオン(Mn)とマグネシウムイオン(Mg)の存在下で最大となる。極めて反応性の高いシステイン残基(C307)が活性部位へのMnの結合に関与している。