2,6-二磷酸果糖

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January 18, 2022

果糖2,6-二磷酸(Fructose 2,6-bisphosphate,缩写为Fru-2,6-P2)是磷酸果糖激酶1(PFK-1)和果糖-1。6-二磷酸酶(FBPase-1)是一种影响变构活性并调节糖酵解和糖异生的代谢物。Fru-2,6-P2 由双功能酶磷酸果糖激酶 2 / 果糖-2,6-双磷酸酶 (PFK-2 / FBPase-2) 合成和降解。Fru-2,6-P2 的合成是通过酶的 PFK-2 部分用 ATP 磷酸化 6-磷酸果糖来进行的。Fru-2,6-P2 的降解由 FBPase-2 的脱磷酸作用催化,产生 6-磷酸果糖和 Pi。

对葡萄糖代谢的影响

Fru-2,6-P2 通过磷酸果糖激酶 1 的变构调节强烈激活糖酵解中的葡萄糖降解。尽管 PFK1 在生理浓度下几乎完全没有活性,但它与 Fru-2,6-P2 的相互作用会激活酶,刺激糖酵解并增强葡萄糖降解。

发电调节

细胞中 Fru-2,6-P2 的浓度受 PFK-2/FB Pase-2 合成和降解的调控。其主要调节剂是激素胰岛素、胰高血糖素和肾上腺素,它们通过磷酸化/去磷酸化反应影响酶。胰高血糖素释放启动环磷酸腺苷 (cAMP) 的产生,从而激活 cAMP 依赖性蛋白激酶。该酶使 PFK-2 / FBPase-2 NH2 末端的丝氨酸残基磷酸化,激活 FBPase-2 活性,并抑制 PFK-2 活性。这减少了 Fru-2,6-P2 的细胞内量。当 Fru-2,6-P2 的量减少时,糖酵解被抑制,糖异生被激活。胰岛素启动相反的反应。作为一种磷蛋白磷酸酶,胰岛素使酶去磷酸化,导致 PFK-2 的激活和 FBPase-2 的抑制。额外的 Fru-2,6-P2 的存在会导致 PFK-1 的激活并刺激糖酵解,同时抑制糖异生。

蔗糖生产的调控

Fru-2,6-P2 在调节磷酸丙糖(卡尔文循环的最终产物)中起重要作用。在卡尔文循环中,六分之五的磷酸丙糖被回收以制造 1,5-二磷酸核酮糖。剩余的六分之一转化为蔗糖或作为淀粉储存。Fru-2,6-P2 抑制 6-磷酸果糖的产生,这是蔗糖合成所必需的。当光化学中光合作用速率高时,总是产生磷酸丙糖,抑制Fru-2,6-P2的产生,从而产生蔗糖。当植物处于黑暗条件下时,Fru-2,6-P2 的产生会被激活。

脚注

相关项目

果糖-2,6-二磷酸酶 果糖-1,6-二磷酸