Fosfofruttochinasi-1 - biochimica

Scritto da Fabrizio Crisafulli.
Pubblicato il 11-05-2014 Revisionato il 20-09-2020
Fabrizio Crisafulli

Laureato in biologia, curo da oltre quindici anni siti di informazione scientifica.

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La fosfofruttochinasi-1, conosciuta come fosfofruttochinasi o 6-fosfofruttochinasi, è un enzima che opera nella glicolisi, e serve per l'aggiunta di un gruppo fosfato, donato dall'ATP, al fruttosio-6-fosfato, per formare il fruttosio-1,6-bisfosfato. Attraverso questa reazione, la glicolisi, prosegue nelle proprie e successive tappe.

La modulazione della glicolisi, assume una particolare importanza anche nel contesto del risparmio energetico della cellula. Se la glicolisi procedesse senza controllo, specialmente durante una bassa richiesta energetica della cellula, il glucosio sarebbe inutilmente ossidato con un potenziale danno energetico che, in alcune situazioni, potrebbe portare sia a sofferenza cronica, sia alla morte della cellula.

PFK-2 fruttosio 1,6-bisfosfato.png
Biosintesi del fruttosio 1,6-bisfosfato mediante l'enzima PFK-1

Modulazione della fosfofruttochinasi-1

La fosfofruttochinasi-1 è allostericamente modulata da diverse molecole che possono aumentare la velocità di sintesi del fruttosio-1,6-bisfosfato oppure diminuirla. I modulatori positivi sono rappresentati dall'ADP e dall'AMP e dal fruttosio-2,6-bisfosfato, prodotto dalla fosfofruttochinasi-2; la modulazione negativa, invece, è operata dalla presenza di ATP e di citrato.

Regolazione allosterica della fosfofruttochinasi
Modulazione della fosfofruttochinasi-1.

La spiegazione dei modulatori positivi ADP e AMP è data dal fatto che una elevata concentrazione di queste molecole è indice di una elevata richiesta energetica che, in altre parole, si traduce in una ossidazione di ATP in ADP o AMP. Un discorso particolare, riguarda la modulazione positiva operata dal fruttosio-2,6-bisfosfato, prodotto dalla fosfofruttochinasi-2, un enzima sensibile al glucagone. La presenza di glucagone inibisce la fosfofruttochinasi-2 che, in questo modo, non produce più fruttosio-2,6-bisfosfato, rallentando di fatto la glicolisi.

I modulatori negativi, invece, indicano un rallentamento della richiesta energetica cellulare e, come diretta conseguenza, una necessità di rallentare o bloccare la glicolisi che, altrimenti, porterebbe alla eccessiva produzione di ATP o d'intermedi che hanno un ruolo energeticamente attivo.

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