二磷酸是由磷酸果糖激酶.PPT

* * * * 圖 15 – 15 p.625 圖15-15　果糖 1,6-二磷酸酶-1（FBPase-1）與磷酸果糖激酶-1（PFK-1）的調節。果糖 2,6-二磷酸在這個受質循環的調節所扮演的重要角色會在接下來的圖中詳述。 p.625 果糖 2,6-二磷酸是 PFK-1 和 FBPase-1 強而有力的異位調節物 當血糖降低時，升糖素（glucagon）會傳遞訊息給肝臟來產生和釋放更多葡萄糖，並且停止肝臟本身消耗葡萄糖。 糖解作用和糖質新生作用中的快速荷爾蒙調節是藉由果糖 2,6-二磷酸（fructose 2,6-bisphosphate）達成，其為 PFK-1 和 FBPase-1 的異位作用物： p.626 當果糖 2,6-二磷酸結合到 PFK-1 的異位部位，它增加酵素結合到自己受質（果糖 6-磷酸）的親和力，並且減少對異位抑制劑 ATP 和檸檬酸鹽的親和力（圖 15-16）。 圖 15 – 16(a) p.626 圖15-16　果糖 2,6-二磷酸在調節糖解作用和糖質新生作用所扮演的角色。 (a) 缺乏 F26BP 時（藍色曲線），PFK-1 的活性為最大值的一半，果糖 6-磷酸濃度為 2 mM（即 K0.5＝2 mM）。當加入 0.13 μM 的 F26BP 時（紅色曲線），果糖 6-磷酸的 K0.5 僅為 0.08 mM。因此 F26BP 藉由明顯提高 PFK-1對果糖 6-磷酸的親和力（圖 15-14b）來活化 PFK-1。 圖 15 – 16(b) p.626 圖15-16　果糖 2,6-二磷酸在調節糖解作用和糖質新生作用所扮演的角色。 (b)FBPase-1 活性會受到 1 μM 這麼低濃度的 F26BP 所抑制，並會受到 25 μM F26BP 的強烈抑制。在缺乏此抑制劑時（藍色曲線），果糖 1,6-二磷酸的 K0.5 為 5 μM，但是若加入 25μM F26BP 時（紅色曲線）K0.5＞70 μM。果糖 2,6-二磷酸也會使得 FBPase-1 更容易被另一個異位調節物 AMP 所抑制。 圖 15 – 16(c) p.626 圖15-16　果糖 2,6-二磷酸在調節糖解作用和糖質新生作用所扮演的角色。 。(c) F26BP 的調節總整理。 p.626 異位作用物果糖 2,6-二磷酸在細胞內的濃度取決於其形成與分解的相對速率（圖 15-17a）。 果糖 2,6-二磷酸是由磷酸果糖激酶-2（phosphofructokinase-2；簡稱 PFK-2）催化果糖 6-磷酸的磷酸化而形成的，並由果糖 2,6-二磷酸酶（fructose 2,6-bisphosphatase；催化其分解（注意這些酵素不同於磷酸果糖激酶-1 與果糖 1,6-二磷酸酶，分別催化果糖 1,6-二磷酸的形成與分解）。 圖 15 – 17(a) p.627 圖15-17　果糖 2,6-二磷酸濃度的調節。(a) 調節物果糖 2,6-二磷酸（F26BP）在細胞內的濃度取決於磷酸果糖激酶-2（PFK-2） 催化其合成以及果糖 2,6- 二磷酸酶（FBPase-2）催化其分解的速率。 圖 15 – 17(b) p.627 圖15-17　果糖 2,6-二磷酸濃度的調節。 (b) 這兩個酵素皆為相同多肽鏈的一部分，並且都受到胰島素和升糖素的相反調節。 p.627 木酮糖 5-磷酸是醣類及脂肪代謝的關鍵調節者 當葡萄糖進入肝臟被轉變成葡萄糖 6-磷酸，並且進入糖解與五碳醣磷酸路徑時，木酮糖 5-磷酸的濃度會提高。木酮糖 5-磷酸會活化磷蛋白磷酸酶 2A（PP2A；圖15-18），它會將具有雙功能的酵素 PFK-2/FBPase-2去磷酸化（圖 15-17）。 圖 15 – 18(a) p.627 圖15-18　磷蛋白磷酸酶 2A（PP2A）的結構與作用。(a) 催化次單元的活性部位帶有兩個 Mn2+ 離子，位在靠近由催化次單元和調控次單元之間介面（PDB ID 2NPP）所形成的受質辨識表面。Microcystin-LR，以紅色表示，是 PP2A 的專一性抑制劑。催化和調控次單元由支架蛋白（次單元 A）支撐，使它們的位子相互靠近並使受質辨識位置成形。 p.628 糖解作用酵素丙酮酸激酶會受到 ATP 異位抑制 高濃度ATP、乙醯輔酶 A 以及長鏈脂肪酸（能量供應充足的象徵）會異位調節地抑制所有丙酮酸激酶同功酶（圖15-19）。 圖 15 – 19 p.628 p.628 圖15-19　丙酮酸激酶的調節。丙酮酸激酶受到ATP、乙醯輔酶 A 以及長鏈脂肪酸（能量供應充足的象徵）變構抑制，而果糖 1,6-二磷酸（F16BP）的堆積會促使丙酮酸激酶活化。由丙酮酸