ПФКМ
Белок млекопитающих обнаружен у Homo sapiens
ПФКМ
Доступные структуры
ПДБПоиск ортолога: PDBe RCSB
Идентификаторы
ПсевдонимыPFKM , АТФ-PFK, GSD7, PFK-1, PFK1, PFKA, PFKX, PPP1R122, фосфофруктокиназа, мышца
Внешние идентификаторыОМИМ : 610681; МГИ : 97548; гомологен : 20101; GeneCards : ПФКМ; ОМА :PFKM - ортологи
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Энтрез

5213

18642

Ансамбль

ENSG00000152556

ENSMUSG00000033065

UniProt

Р08237

Р47857

РефСек (мРНК)

NM_000289
NM_001166686
NM_001166687
NM_001166688

NM_001163487
NM_001163488
NM_021514
NM_001357688

RefSeq (белок)

NP_001156959
NP_001156960
NP_067489
NP_001344617

Местоположение (UCSC)н/дХр 15: 97.99 – 98.03 Мб
Поиск в PubMed[2][3]
Викиданные
Просмотр/редактирование человекаПросмотр/редактирование мыши

6-фосфофруктокиназа мышечного типа — это фермент , который у людей кодируется геном PFKM на хромосоме 12. У людей существуют три изофермента фосфофруктокиназы : мышечный, печеночный и тромбоцитарный . Эти изоферменты функционируют как субъединицы тетрамерной фосфофруктокиназы млекопитающих , которая катализирует фосфорилирование фруктозо -6-фосфата до фруктозо-1,6-бисфосфата . Состав тетрамера варьируется в зависимости от типа ткани. Этот ген кодирует изофермент мышечного типа. Мутации в этом гене связаны с болезнью накопления гликогена VII типа , также известной как болезнь Таруи. Были описаны альтернативно сплайсированные варианты транскриптов.[предоставлено RefSeq, ноябрь 2009 г.] [4]

Структура

Ген

Этот ген находится на хромосоме 12. [4] Кодирующая область в PFKM имеет лишь 68% сходства с таковой в PFKL печеночного типа . [5]

Белок

Этот белок массой 85 кДа является одним из двух типов субъединиц, которые включают семь тетрамерных изоферментов PFK. [6] [7] Мышечный изофермент ( PFK-1 ) состоит исключительно из PFKM. [6] [8] [9] Печеночный PFK (PFK-5) содержит только второй тип субъединицы, PFKL, в то время как эритроцитарный PFK включает пять изоферментов, состоящих из различных комбинаций PFKM и PFKL. [6] [7] [9] Эти субъединицы произошли от общего прокариотического предка через дупликацию генов и мутационные события. Как правило, N-конец субъединиц осуществляет их каталитическую активность, в то время как C-конец содержит аллостерические сайты связывания лиганда . [10] В частности, сайт связывания для ингибитора PFK цитрата находится в C-концевой области PFKL. [11]

Функция

Этот ген кодирует одну из трех белковых субъединиц PFK, которые экспрессируются и объединяются для формирования тетрамерной PFK тканеспецифическим образом. Как субъединица PFK, PFKL участвует в катализе фосфорилирования фруктозо-6-фосфата до фруктозо-1,6-бисфосфата. Эта необратимая реакция служит основным этапом, ограничивающим скорость гликолиза. [6] [9] [10] [12]

Хотя субъединица PFKM в основном включается в мышечные и эритроцитарные PFK, PFKM также экспрессируется в сердце , мозге и яичках . [ 13]

Клиническое значение

Поскольку эритроцитарный PFK состоит как из PFKL, так и из PFKM, этот гетерогенный состав объясняется дифференциальной активностью PFK и вовлечением органов, наблюдаемыми при некоторых наследственных состояниях дефицита PFK, при которых могут возникать миопатия или гемолиз, или и то, и другое, например, гликогеноз типа VII, также известный как болезнь Таруи. [6] [9] [14] В частности, было показано, что мутации в PFKM вызывают болезнь Таруи из-за гомозиготности по каталитически неактивным субъединицам M. [7] [14] Подтверждено, что PFKM участвует в дефиците мышечной PFK с ранней гиперурикемией. [7]

Несмотря на то, что PFKM функционирует для управления гликолизом, его сверхэкспрессия была связана с диабетом 2 типа и резистентностью к инсулину в скелетных мышцах. Одно из возможных объяснений предполагает, что сверхэкспрессия призвана компенсировать аллостерическое ингибирование PFK1 в результате избыточного окисления свободных жирных кислот и накопления цитрата и ацетил-КоА . [14]

Взаимодействия

Было показано, что PFKM взаимодействует с ATP6V0A4 . [15]

Интерактивная карта маршрутов

Нажмите на гены, белки и метаболиты ниже, чтобы перейти к соответствующим статьям. [§ 1]

  1. ^ Интерактивную карту путей можно редактировать на WikiPathways: «GlycolysisGluconeogenesis_WP534».

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000033065 – Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  3. ^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ ab "Ген Энтреза: фосфофруктокиназа PFKM, мышца".
  5. ^ Леванон Д., Дансигер Э., Дафни Н., Бернштейн Ю., Элсон А., Моенс В., Брандейс М., Гронер Ю. (декабрь 1989 г.). «Первичная структура фосфофруктокиназы печени человека и ее сравнение с другими типами ПФК». ДНК . 8 (10): 733–43 . doi :10.1089/dna.1989.8.733. ПМИД  2533063.
  6. ^ abcde Vora S, Seaman C, Durham S, Piomelli S (январь 1980). "Изоферменты человеческой фосфофруктокиназы: идентификация и характеристика субъединичной структуры новой системы". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 77 (1): 62– 6. Bibcode :1980PNAS...77...62V. doi : 10.1073/pnas.77.1.62 . PMC 348208 . PMID  6444721. 
  7. ^ abcd Vora S, Davidson M, Seaman C, Miranda AF, Noble NA, Tanaka KR, Frenkel EP, Dimauro S (декабрь 1983 г.). «Гетерогенность молекулярных поражений при наследственном дефиците фосфофруктокиназы». Журнал клинических исследований . 72 (6): 1995–2006 . doi :10.1172/JCI111164. PMC 437040. PMID  6227635 . 
  8. ^ Костер Дж. Ф., Сли Р. Г., Ван Беркель Т. Дж. (апрель 1980 г.). «Изоферменты фосфофруктокиназы человека». Клиника Химика Акта; Международный журнал клинической химии . 103 (2): 169–73 . doi :10.1016/0009-8981(80)90210-7. ПМИД  6445244.
  9. ^ abcd Мусумечи О, Бруно С, Монджини Т, Родолико С, Агеннуз М, Барса Е, Амати А, Кассандрини Д, Серленга Л, Вита Г, Тоскано А (апрель 2012 г.). «Клинические особенности и новые молекулярные данные при дефиците мышечной фосфофруктокиназы (GSD типа VII)». Нервно-мышечные расстройства . 22 (4): 325–30 . doi :10.1016/j.nmd.2011.10.022. PMID  22133655. S2CID  20133199.
  10. ^ ab Brüser A, Kirchberger J, Kloos M, Sträter N, Schöneberg T (май 2012 г.). «Функциональная связь участков связывания адениновых нуклеотидов в 6-фосфофруктокиназе мышц млекопитающих». Журнал биологической химии . 287 (21): 17546– 53. doi : 10.1074/jbc.M112.347153 . PMC 3366854. PMID  22474333 . 
  11. ^ Usenik A, Legiša M (23 ноября 2010 г.). "Эволюция аллостерических участков связывания цитрата на 6-фосфофрукто-1-киназе". PLOS ONE . ​​5 (11): e15447. Bibcode :2010PLoSO...515447U. doi : 10.1371/journal.pone.0015447 . PMC 2990764 . PMID  21124851. 
  12. ^ 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 июля 2015 г.). «Функциональная геномика выявляет отрицательные регуляторные узлы, контролирующие окислительный взрыв фагоцитов». Nature Communications . 6 : 7838. Bibcode :2015NatCo...6.7838G. doi :10.1038/ncomms8838. PMC 4518307 . PMID  26194095. 
  13. ^ Kahn A, Meienhofer MC, Cottreau D, Lagrange JL, Dreyfus JC (апрель 1979 г.). «Изоферменты фосфофруктокиназы (PFK) у человека. I. Исследования тканей взрослого человека». Генетика человека . 48 (1): 93–108 . doi :10.1007/bf00273280. PMID  156693. S2CID  23300861.
  14. ^ abc 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 (март 2014 г.). «Экспрессия фосфофруктокиназы в скелетных мышцах зависит от генетической изменчивости и связана с чувствительностью к инсулину». Диабет . 63 (3): 1154– 65. doi :10.2337/db13-1301. PMC 3931395 . PMID  24306210. 
  15. ^ Su Y, Zhou A, Al-Lamki RS, Karet FE (май 2003 г.). «А-субъединица H+-АТФазы V-типа взаимодействует с фосфофруктокиназой-1 у людей». Журнал биологической химии . 278 (22): 20013– 8. doi : 10.1074/jbc.M210077200 . PMID  12649290.

Дальнейшее чтение

  • Рабен Н., Шерман Дж. Б. (1995). «Мутации в гене мышечной фосфофруктокиназы». Human Mutation . 6 (1): 1– 6. doi : 10.1002/humu.1380060102 . PMID  7550225. S2CID  46649815.
  • Kahn A, Etiemble J, Meienhofer MC, Bovin P (июнь 1975 г.). «Дефицит фосфофруктокиназы эритроцитов, связанный с нестабильным вариантом мышечной фосфофруктокиназы». Clinica Chimica Acta; Международный журнал клинической химии . 61 (3): 415– 9. doi :10.1016/0009-8981(75)90434-9. PMID  125160.
  • Zhao ZZ, Malencik DA, Anderson SR (февраль 1991). "Инактивация и фосфорилирование фосфофруктокиназы мышц кролика, вызванные белком". Биохимия . 30 (8): 2204– 16. doi :10.1021/bi00222a026. PMID  1825608.
  • Ямасаки Т., Накадзима Х., Коно Н., Хотта К., Ямада К., Имаи Э., Кувадзима М., Ногучи Т., Танака Т., Таруи С. (август 1991 г.). «Структура всего гена, кодирующего мышечную фосфофруктокиназу человека: двухпромоторная система». Джин . 104 (2): 277–82 . doi :10.1016/0378-1119(91)90262-A. ПМИД  1833270.
  • Sharma PM, Reddy GR, Babior BM, McLachlan A (июнь 1990 г.). «Альтернативный сплайсинг транскрипта, кодирующего изофермент фосфофруктокиназы мышц человека». Журнал биологической химии . 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 (июнь 1990 г.). «Генетический дефект при дефиците мышечной фосфофруктокиназы. Аномальный сплайсинг гена мышечной фосфофруктокиназы из-за точечной мутации в сайте сплайсинга 5'». Журнал биологической химии . 265 (16): 9392– 5. doi : 10.1016/S0021-9258(19)38861-1 . PMID  2140573.
  • Valdez BC, Chen Z, Sosa MG, Younathan ES, Chang SH (март 1989). "Ген человеческой 6-фосфофрукто-1-киназы имеет дополнительный интрон выше стартового кодона". 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 (апрель 1989 г.). «Клонирование и экспрессия кДНК мышечной фосфофруктокиназы человека». 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 (октябрь 1987 г.). «Клонирование кДНК фосфофруктокиназы мышц человека». 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 (январь 1980 г.). «Изоферменты человеческой фосфофруктокиназы: идентификация и характеристика субъединичной структуры новой системы». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 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 (февраль 1981 г.). «Дефицит мышечной фосфофруктокиназы у человека: выражение дефекта в клетках крови и культивируемых фибробластах». 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 (октябрь 1995 г.). «Бессмысленная мутация в гене мышечной субъединицы фосфофруктокиназы, связанная с сохранением интрона 10 в одном из изолированных транскриптов у пациентов-евреев ашкенази с болезнью Таруи». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 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 (май 1994). «Идентификация трех новых мутаций у итальянских пациентов неашкенази с дефицитом мышечной фосфофруктокиназы». 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 (январь 1995 г.). «Функциональная экспрессия человеческой мутантной фосфофруктокиназы в дрожжах: генетические дефекты у франко-канадских и швейцарских пациентов с дефицитом фосфофруктокиназы». American Journal of Human Genetics . 56 (1): 131– 41. PMC  1801305 . PMID  7825568.
  • Raben N, Sherman J, Miller F, Mena H, Plotz P (март 1993). "Мутация 5'-сплайс-соединения, приводящая к делеции экзона в семье ашкеназских евреев с дефицитом фосфофруктокиназы (болезнь Таруи)". Журнал биологической химии . 268 (7): 4963– 7. doi : 10.1016/S0021-9258(18)53489-X . PMID  8444874.
  • Howard TD, Akots G, Bowden DW (май 1996). "Физическое и генетическое картирование гена мышечной фосфофруктокиназы (PFKM): переназначение на человеческую хромосому 12q". Genomics . 34 (1): 122– 7. doi :10.1006/geno.1996.0250. PMID  8661033.
  • Хамагути Т., Накадзима Х., Ногучи Т., Накагава С., Кувадзима М., Коно Н., Таруи С., Мацудзава Ю. (1997). «Новая миссенс-мутация (W686C) гена фосфофруктокиназы-М у японского пациента с легкой формой гликогеноза VII». Человеческая мутация . 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 (август 1997 г.). «Связь фосфофруктокиназы-М с кавеолином-3 в дифференцированных скелетных миотрубках. Динамическая регуляция внеклеточной глюкозой и внутриклеточными метаболитами». Журнал биологической химии . 272 ​​(33): 20698– 705. doi : 10.1074/jbc.272.33.20698 . PMID  9252390.
  • Ристов М., Форгерд М., Молиг М., Шац Х., Пфайффер А. (декабрь 1997 г.). «Дефицит фосфофрукто-1-киназы/мышечного подтипа у людей нарушает секрецию инсулина и вызывает резистентность к инсулину». Журнал клинических исследований . 100 (11): 2833– 41. doi :10.1172/JCI119831. PMC  508489. PMID  9389749 .
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=PFKM&oldid=1265118607"