La 6-fosfofructocinasa de tipo muscular es una enzima que en humanos está codificada por el gen PFKM en el cromosoma 12. En humanos existen tres isoenzimas de fosfofructocinasa : muscular, hepática y plaquetaria . Estas isoenzimas funcionan como subunidades del tetrámero de fosfofructocinasa de mamíferos, que cataliza la fosforilación de la fructosa-6-fosfato a fructosa-1,6-bisfosfato . La composición del tetrámero varía según el tipo de tejido. Este gen codifica la isoenzima de tipo muscular. Las mutaciones en este gen se han asociado con la glucogenosis tipo VII , también conocida como enfermedad de Tarui. Se han descrito variantes de transcripción con empalme alternativo . [Proporcionado por RefSeq, noviembre de 2009] [ 4 ]
Estructura
Gene
Este gen se encuentra en el cromosoma 12. [ 4 ] La región codificante en PFKM solo comparte un 68% de similitud con la del PFKL de tipo hepático . [ 5 ]
Proteína
Esta proteína de 85 kDa es uno de los dos tipos de subunidades que componen las siete isoenzimas tetraméricas de PFK. [ 6 ] [ 7 ] La isoenzima muscular ( PFK-1 ) está compuesta únicamente de PFKM. [ 6 ] [ 8 ] [ 9 ] La PFK hepática (PFK-5) contiene únicamente el segundo tipo de subunidad, PFKL, mientras que la PFK eritrocitaria incluye cinco isoenzimas compuestas por diferentes combinaciones de PFKM y PFKL. [ 6 ] [ 7 ] [ 9 ] Estas subunidades evolucionaron a partir de un ancestro procariota común mediante eventos de duplicación y mutación de genes. Generalmente, el extremo N-terminal de las subunidades lleva a cabo su actividad catalítica, mientras que el extremo C-terminal contiene sitios de unión de ligandos alostéricos . [ 10 ] En particular, el sitio de unión para el inhibidor de PFK, el citrato, se encuentra en la región C-terminal de PFKL. [ 11 ]
Función
Este gen codifica una de las tres subunidades proteicas de la PFK, las cuales se expresan y combinan para formar la PFK tetramérica de manera específica para cada tejido. Como subunidad de la PFK, la PFKM participa en la catálisis de la fosforilación de la fructosa 6-fosfato a fructosa 1,6-bisfosfato. Esta reacción irreversible constituye el principal paso limitante de la velocidad de la glucólisis. [ 6 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 12 ]
Aunque la subunidad PFKM se incorpora principalmente a las PFK musculares y eritrocitarias, la PFKM también se expresa en el corazón , el cerebro y los testículos . [ 13 ]
Importancia clínica
Como la PFK eritrocitaria está compuesta tanto por PFKL como por PFKM, esta composición heterogénea se atribuye a la actividad diferencial de la PFK y a la afectación orgánica observada en algunos estados hereditarios de deficiencia de PFK en los que puede ocurrir miopatía o hemólisis o ambas, como la glucogenosis tipo VII, también conocida como enfermedad de Tarui. [ 6 ] [ 9 ] [ 14 ] Cabe destacar que se ha demostrado que las mutaciones en PFKM causan la enfermedad de Tarui debido a la homocigosidad para subunidades M catalíticamente inactivas. [ 7 ] [ 14 ] Se confirma que PFKM está implicada en la deficiencia de PFK muscular con hiperuricemia de inicio temprano. [ 7 ]
Aunque la PFKM interviene en la glucólisis, su sobreexpresión se ha asociado con la diabetes tipo 2 y la resistencia a la insulina en el músculo esquelético. Una posible explicación sugiere que la sobreexpresión compensa la inhibición alostérica de la PFK1 como consecuencia de la oxidación excesiva de ácidos grasos libres y la acumulación de citrato y acetil-CoA . [ 14 ]
Interacciones
Se ha demostrado que PFKM interactúa con ATP6V0A4 . [ 15 ]
Mapa interactivo de la ruta
Haz clic en genes, proteínas y metabolitos a continuación para acceder a los artículos correspondientes. [ § 1 ]
- ↑ El mapa interactivo de la ruta metabólica se puede editar en WikiPathways: "GlycolysisGluconeogenesis_WP534" .
Véase también
Referencias
- 1 2 3 GRCm38: Versión 89 de Ensembl: ENSMUSG00000033065 – Ensembl , mayo de 2017
- ↑ "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- ↑ "Referencia de PubMed sobre el ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE . UU .
- 1 2 "Entrez Gene: PFKM fosfofructocinasa, músculo" .
- ^ Levanon D, Danciger E, Dafni N, Bernstein Y, Elson A, Moens W, Brandeis M, Groner Y (diciembre de 1989). "La estructura primaria de la fosfofructocinasa de tipo hígado humano y su comparación con otros tipos de PFK". ADN . 8 (10): 733– 43. doi : 10.1089/dna.1989.8.733 . PMID 2533063 .
- 1 2 3 4 5 Vora S, Seaman C, Durham S, Piomelli S (enero de 1980). "Isoenzimas de la fosfofructocinasa humana: identificación y caracterización estructural de subunidades de un nuevo sistema" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 77 (1 ) : 62– 6. Bibcode : 1980PNAS...77...62V . doi : 10.1073/pnas.77.1.62 . PMC 348208. PMID 6444721 .
- 1 2 3 4 Vora S, Davidson M, Seaman C, Miranda AF, Noble NA, Tanaka KR, Frenkel EP, Dimauro S (dic. 1983). "Heterogeneidad de las lesiones moleculares en la deficiencia hereditaria de fosfofructocinasa" . The Journal of Clinical Investigation . 72 (6): 1995– 2006. doi : 10.1172/JCI111164 . PMC 437040. PMID 6227635 .
- ^ Koster JF, Slee RG, Van Berkel TJ (abril de 1980). "Isoenzimas de la fosfofructoquinasa humana". Clínica Química Acta; Revista Internacional de Química Clínica . 103 (2): 169– 73. doi : 10.1016/0009-8981(80)90210-7 . PMID 6445244 .
- ^ Musumeci O , Bruno C, Mongini T, Rodolico C, Aguennouz M, Barca E, Amati A, Cassandrini D, Serlenga L, Vita G, Toscano A (abril de 2012 ) . "Características clínicas y nuevos hallazgos moleculares en la deficiencia de fosfofructoquinasa muscular (GSD tipo VII)". Trastornos neuromusculares . 22 (4): 325– 30. doi : 10.1016/j.nmd.2011.10.022 . PMID 22133655 . S2CID 20133199 .
- 1 2 Brüser A, Kirchberger J, Kloos M, Sträter N, Schöneberg T (mayo de 2012). "Enlace funcional de los sitios de unión de nucleótidos de adenina en la 6-fosfofructocinasa del músculo de mamíferos" . The Journal of Biological Chemistry . 287 (21): 17546– 53. doi : 10.1074/jbc.M112.347153 . PMC 3366854. PMID 22474333 .
- ↑ Usenik A, Legiša M (23 de noviembre de 2010). "Evolución de los sitios de unión alostéricos de citrato en la 6-fosfofructo-1-quinasa" . PLOS ONE . 5 (11) e15447. Bibcode : 2010PLoSO...515447U . doi : 10.1371/journal.pone.0015447 . PMC 2990764. PMID 21124851 .
- ↑ Graham DB, Becker CE, Doan A, Goel G, Villablanca EJ, Knights D, Mok A, Ng AC, Doench JG, Root DE, Clish CB, Xavier RJ (21 de julio de 2015). "La genómica funcional identifica nodos reguladores negativos que controlan el estallido oxidativo de los fagocitos" . Nature Communications . 6 : 7838. Bibcode : 2015NatCo...6.7838G . doi : 10.1038/ncomms8838 . PMC 4518307. PMID 26194095 .
- ↑ Kahn A, Meienhofer MC, Cottreau D, Lagrange JL, Dreyfus JC (abril de 1979). "Isoenzimas de la fosfofructocinasa (PFK) en el hombre. I. Estudios de tejidos humanos adultos". Human Genetics . 48 (1): 93–108 . doi : 10.1007/bf00273280 . PMID 156693. S2CID 23300861 .
- 1 2 3 Keildson S, Fadista J, Ladenvall C, Hedman ÅK, Elgzyri T, Small KS, Grundberg E, Nica AC, Glass D, Richards JB, Barrett A, Nisbet J, Zheng HF, Rönn T, Ström K, Eriksson KF, Prokopenko I, Spector TD, Dermitzakis ET, Deloukas P, McCarthy MI, Rung J, Groop L, Franks PW, Lindgren CM, Hansson O (marzo de 2014). "La expresión de la fosfofructocinasa en el músculo esquelético está influenciada por la variación genética y se asocia con la sensibilidad a la insulina" . Diabetes . 63 (3): 1154– 65. doi : 10.2337/db13-1301 . PMC 3931395 . PMID 24306210 .
- ↑ Su Y, Zhou A, Al-Lamki RS, Karet FE (mayo de 2003). "La subunidad α de la H+-ATPasa de tipo V interactúa con la fosfofructocinasa-1 en humanos" . The Journal of Biological Chemistry . 278 (22): 20013–8 . doi : 10.1074/jbc.M210077200 . PMID 12649290 .
Lecturas adicionales
- Raben N, Sherman JB (1995). "Mutaciones en el gen de la fosfofructocinasa muscular" . Human Mutation . 6 (1): 1– 6. doi : 10.1002/humu.1380060102 . PMID 7550225. S2CID 46649815 .
- Kahn A, Etiemble J, Meienhofer MC, Bovin P (junio de 1975). "Deficiencia de fosfofructocinasa eritrocitaria asociada a una variante inestable de la fosfofructocinasa muscular". Clinica Chimica Acta; Revista Internacional de Química Clínica . 61 (3): 415–9 . doi : 10.1016/0009-8981(75)90434-9 . PMID 125160 .
- Zhao ZZ, Malencik DA, Anderson SR (febrero de 1991). "Inactivación y fosforilación inducidas por proteínas de la fosfofructocinasa del músculo de conejo". Biochemistry . 30 (8): 2204–16 . doi : 10.1021/bi00222a026 . PMID 1825608 .
- Yamasaki T, Nakajima H, Kono N, Hotta K, Yamada K, Imai E, Kuwajima M, Noguchi T, Tanaka T, Tarui S (agosto de 1991). "Estructura de todo el gen que codifica la fosfofructoquinasa del músculo humano: un sistema de dos promotores". Gen. 104 (2): 277– 82. doi : 10.1016/0378-1119(91)90262-A . PMID 1833270 .
- Sharma PM, Reddy GR, Babior BM, McLachlan A (junio de 1990). "Empalme alternativo del transcrito que codifica la isoenzima muscular humana de la fosfofructocinasa" . The Journal of Biological Chemistry . 265 (16): 9006–10 . doi : 10.1016/S0021-9258(19)38803-9 . PMID 2140567 .
- Nakajima H, Kono N, Yamasaki T, Hotta K, Kawachi M, Kuwajima M, Noguchi T, Tanaka T, Tarui S (junio de 1990). "Defecto genético en la deficiencia de fosfofructocinasa muscular. Empalme anormal del gen de la fosfofructocinasa muscular debido a una mutación puntual en el sitio de empalme 5'" . The Journal of Biological Chemistry . 265 (16): 9392–5 . doi : 10.1016/S0021-9258(19)38861-1 . PMID 2140573 .
- Valdez BC, Chen Z, Sosa MG, Younathan ES, Chang SH (marzo de 1989). "El gen de la 6-fosfofructo-1-quinasa humana tiene un intrón adicional aguas arriba del codón de inicio". Gene . 76 (1): 167–9 . doi : 10.1016/0378-1119(89)90019-X . PMID 2526044 .
- Sharma PM, Reddy GR, Vora S, Babior BM, McLachlan A (abril de 1989). "Clonación y expresión de un cDNA de fosfofructocinasa muscular humana". Gene . 77 (1): 177–83 . doi : 10.1016/0378-1119(89)90372-7 . PMID 2526045 .
- Nakajima H, Noguchi T, Yamasaki T, Kono N, Tanaka T, Tarui S (octubre de 1987). "Clonación del ADNc de la fosfofructocinasa muscular humana" . FEBS Letters . 223 (1): 113– 6. Bibcode : 1987FEBSL.223..113N . doi : 10.1016/0014-5793( 87 )80519-7 . PMID 2822475. S2CID 42849336 .
- Vora S, Seaman C, Durham S, Piomelli S (enero de 1980). "Isoenzimas de la fosfofructocinasa humana: identificación y caracterización estructural de subunidades de un nuevo sistema" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 77 (1): 62– 6. Bibcode : 1980PNAS...77...62V . doi : 10.1073/pnas.77.1.62 . PMC 348208. PMID 6444721 .
- Kahn A, Weil D, Cottreau D, Dreyfus JC (febrero de 1981). "Deficiencia de fosfofructocinasa muscular en el hombre: expresión del defecto en células sanguíneas y fibroblastos cultivados". Annals of Human Genetics . 45 (Pt 1): 5–14 . doi : 10.1111/j.1469-1809.1981.tb00300.x . PMID 6459054. S2CID 39444994 .
- Vasconcelos O, Sivakumar K, Dalakas MC, Quezado M, Nagle J, Leon-Monzon M, Dubnick M, Gajdusek DC, Goldfarb LG (octubre de 1995). "Mutación sin sentido en el gen de la subunidad muscular de la fosfofructocinasa asociada con la retención del intrón 10 en uno de los transcritos aislados en pacientes judíos asquenazíes con enfermedad de Tarui" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 92 (22): 10322– 6. Bibcode : 1995PNAS...9210322V . doi : 10.1073/ pnas.92.22.10322 . PMC 40788. PMID 7479776 .
- Tsujino S, Servidei S, Tonin P, Shanske S, Azan G, DiMauro S (mayo de 1994). "Identificación de tres nuevas mutaciones en pacientes italianos no asquenazíes con deficiencia de fosfofructocinasa muscular" . American Journal of Human Genetics . 54 (5): 812–9 . PMC 1918246. PMID 7513946 .
- Raben N, Exelbert R, Spiegel R, Sherman JB, Nakajima H, Plotz P, Heinisch J (enero de 1995). " Expresión funcional de la fosfofructocinasa mutante humana en levadura: defectos genéticos en pacientes franco-canadienses y suizos con deficiencia de fosfofructocinasa" . American Journal of Human Genetics . 56 (1): 131–41 . PMC 1801305. PMID 7825568 .
- Raben N, Sherman J, Miller F, Mena H, Plotz P (marzo de 1993). "Una mutación en la unión de empalme 5' que conduce a la deleción de un exón en una familia judía asquenazí con deficiencia de fosfofructocinasa (enfermedad de Tarui)" . The Journal of Biological Chemistry . 268 (7): 4963–7 . doi : 10.1016/S0021-9258(18)53489-X . PMID 8444874 .
- Howard TD, Akots G, Bowden DW (mayo de 1996). "Mapeo físico y genético del gen de la fosfofructocinasa muscular (PFKM): reasignación al cromosoma 12q humano". Genomics . 34 (1): 122– 7. doi : 10.1006/geno.1996.0250 . PMID 8661033 .
- Hamaguchi T, Nakajima H, Noguchi T, Nakagawa C, Kuwajima M, Kono N, Tarui S, Matsuzawa Y (1997). "Nueva mutación sin sentido (W686C) del gen de la fosfofructocinasa-M en un paciente japonés con una forma leve de glucogenosis VII". Mutación humana . 8 (3): 273– 5. doi : 10.1002/(SICI)1098-1004(1996)8:3 < 273::AID-HUMU13 > 3.0.CO ; 2-# . PMID 8889589 . S2CID 196597214 .
- Scherer PE, Lisanti MP (agosto de 1997). "Asociación de la fosfofructocinasa-M con caveolina-3 en miotubos esqueléticos diferenciados. Regulación dinámica por glucosa extracelular y metabolitos intracelulares" . The Journal of Biological Chemistry . 272 (33): 20698–705 . doi : 10.1074/jbc.272.33.20698 . PMID 9252390 .
- Ristow M, Vorgerd M, Möhlig M, Schatz H, Pfeiffer A (dic. 1997). "La deficiencia del subtipo muscular de fosfofructo-1-quinasa en humanos altera la secreción de insulina y causa resistencia a la insulina" . The Journal of Clinical Investigation . 100 (11): 2833– 41. doi : 10.1172/JCI119831 . PMC 508489. PMID 9389749 .
- Genes en el cromosoma 12 humano
