Fruktokinaasi

Fruktokinaasi , joka tunnetaan myös nimellä D -fruktokinaasi tai D -fruktoosi-( D -mannoosi )kinaasi [1] , on maksan , suoliston ja munuaiskuoren entsyymi ( EY-koodi 2.7.1.4 ) . Fruktokinaasi kuuluu entsyymien perheeseen, jota kutsutaan transferaaseiksi , mikä tarkoittaa, että tämä entsyymi siirtää funktionaalisia ryhmiä; sitä pidetään myös fosfotransferaasina (tai usein kinaasina ), koska se siirtää spesifisesti fosfaattiryhmän [1] . Fruktokinaasi katalysoi fosfaattiryhmän siirtymistä adenosiinitrifosfaatista (ATP, substraatti) fruktoosiin käytön alkuvaiheessa [1] . Fruktokinaasin päärooli on hiilihydraattiaineenvaihdunnassa, erityisesti sakkaroosin ja fruktoosin aineenvaihdunnassa. Reaktioyhtälö näyttää tältä:

Rooli kasveissa ja bakteereissa

Fruktokinaasi on karakterisoitu useissa organismeissa, kuten herneen siemenissä ( Pisum sativum ), avokadon hedelmissä ( Persera americana ) ja maissinjyvissä ( Zea mays ) muutamia mainitakseni [2] .

Erityisesti fruktokinaasi voi myös säädellä tärkkelyssynteesiä yhdistettynä SS:ään, sakkaroosisyntaasiin, joka ensin metaboloi akseptorikudosta kasvikudoksissa, kuten perunoissa [2] . On myös kaksi erilaista fruktokinaasigeeniä, jotka ilmentyvät eri tavalla ja joilla on myös erilaiset entsymaattiset ominaisuudet, kuten tomaateissa. Tomaatissa fruktokinaasi 1:n (Frk 1) mRNA:ta ekspressoidaan vakiotasolla sikiön kehityksen aikana. Kuitenkin fruktokinaasi 2 (Frk 2) mRNA ilmentyy voimakkaasti nuorissa tomaatin hedelmissä, mutta vähenee sitten hedelmän kehityksen myöhemmissä vaiheissa. Frk 2:lla on suurempi affiniteetti fruktoosiin kuin Frk 1:llä, mutta korkea fruktoositaso estää Frk 2:n aktiivisuutta, kun taas Frk 1:n aktiivisuus ei ole [2] .

Sinorhizobium melilotissa , yleisessä Gram-maabakteerissa, fruktokinaasia käytetään fruktoosiaineenvaihdunnan lisäksi myös mannitoli- ja sorbitoliaineenvaihduntaan [ 3] .

Rooli eläimissä ja ihmisissä

Ihmisen maksassa puhdistetun fruktokinaasin on havaittu yhdessä aldolaasin kanssa edistävän vaihtoehtoista mekanismia oksalaatin muodostumiselle ksylitolista. Läheisessä sekvenssissä fruktokinaasi ja aldolaasi tuottavat glykolialdehydiä, oksalaattiprekursoria, D - ksyluloosista D -ksyluloosi-1-fosfaatin kautta [4] .

Rotan maksasoluissa (hepatosyyteissä) GTP on myös fruktokinaasin substraatti. Fruktokinaasi voi käyttää sitä suuressa määrin. Näissä eristetyissä hepatosyyteissä in vivo, kun ATP-pitoisuus putoaa noin 1 mM:iin lyhyessä ajassa, GTP:stä tulee tärkeä substraatti näissä erityisolosuhteissa [5] . Toisin kuin fosfofruktokinaasia , ATP ei estä fruktokinaasia [6] [7] .

Sairaudet

Fruktosuria eli maksan fruktokinaasin puutos on harvinainen mutta hyvänlaatuinen perinnöllinen aineenvaihduntahäiriö [8] . Tämä tila johtuu fruktokinaasin puutteesta maksassa. Potilailla on yleensä korkea fruktoosipitoisuus veressä fruktoosin, sakkaroosin tai sorbitolin nauttimisen jälkeen [9] . Sairaudelle on pääasiassa ominaista epänormaalin virtsan fruktoosinerityksen havaitseminen virtsaanalyysissä. Fruktokinaasia tarvitaan glykogeenin, elimistön energian varastoinnin muodon, synteesiin fruktoosista. Fruktoosin esiintyminen veressä ja virtsassa voi johtaa diabeteksen väärään diagnoosiin. Biokemiallisia poikkeavuuksia, jotka voivat johtaa lopulliseen fruktosurian diagnoosiin, ovat maksan fruktokinaasipuutos, levulosuria ja ketoheksokinaasin puutos.

Katso myös

• Glukokinaasi
• Heksokinaasi
• Maksan fruktokinaasi
• 6-fosfofruktokinaasimaksatyyppi
• Lihastyyppinen 6-fosfofruktokinaasi
• Fosfofruktokinaasi, verihiutale

Viitteet

1. ↑ 1 2 3 DBGET ENZYME: 2.7.1.4 Arkistoitu 27. syyskuuta 2007. . Haettu 2007-05-06
2. ↑ 1 2 3 "Fruktokinaasi-isotsyymien fysiologiset roolit, jotka paljastettiin geenispesifisellä Frk1- ja Frk2-ilmentymisen suppressiolla tomaateissa". Plant Physiol . 129 (3): 1119-26. Heinäkuu 2002. DOI : 10.1104/pp.000703 . PMID  12114566 .
3. ↑ "Rhizobium melilotin fruktokinaasimutantin biokemiallinen karakterisointi". J. Bacteriol . 144 (1): 12-6. lokakuuta 1980. DOI : 10.1128/jb.144.1.12-16.1980 . PMID  6252186 .
4. ↑ "Oksalaatin metabolisen tuotannon mallit ksylitolista ihmisillä: fruktokinaasin ja aldolaasin rooli". Australian Journal of Experimental Biology and Medical Science . 60 (Pt 1): 117-22. Helmikuu 1982. DOI : 10.1038/icb.1982.11 . PMID  6284103 .
5. ↑ "Guanosiinitrifosfaatin ehtymisen mekanismi maksassa fruktoosikuormituksen jälkeen. Fruktokinaasin rooli”. Biochem. J. _ 228 (3): 667-71. 15. kesäkuuta 1985. DOI : 10.1042/bj2280667 . PMID2992452  . _
6. ↑ Samuel, Varman T (helmikuu 2011). "Fruktoosin aiheuttama lipogeneesi: sokerista rasvaan insuliiniresistenssiin". Endokrinologian ja aineenvaihdunnan suuntaukset . 22 (2): 60-5. DOI : 10.1016/j.tem.2010.10.003 . PMID21067942  _ _
7. ↑ BRENDA
8. ↑ WebMD Children's Health - Fructosuria Arkistoitu 9. toukokuuta 2007 Wayback Machinessa . Haettu 2007-05-06
9. ↑ "Normaalien ja mutanttien ihmisen rekombinanttien ketoheksokinaasien ominaisuudet ja vaikutukset essensentaalisen fruktosurian patogeneesiin". diabetes . 52 (9): 2426-32. Syyskuu 2003. doi : 10.2337 /diabetes.52.9.2426 . PMID  12941785 .

Linkit

• MeSH fruktokinaasit