Fruktokinas

Fruktokinas , även känt som D- fruktokinas eller D- fruktos-( D- mannos)kinas [1] , är ett enzym ( EG-kod 2.7.1.4 ) i levern , tarmarna och njurbarken. Fruktokinas tillhör en familj av enzymer som kallas transferaser , vilket betyder att detta enzym överför funktionella grupper; det anses också vara ett fosfotransferas (eller ofta ett kinas ) eftersom det specifikt överför en fosfatgrupp [1] . Fruktokinas katalyserar överföringen av en fosfatgrupp från adenosintrifosfat (ATP, substrat) tillfruktos som det inledande skedet av dess användning [1] . Fruktokinas huvudroll är i kolhydratmetabolismen, särskilt i metabolismen av sackaros och fruktos. Reaktionsekvationen ser ut så här:

Roll i växter och bakterier

Fruktokinas har karakteriserats i olika organismer som ärtfrön ( Pisum sativum ), avokadofrukter ( Persera americana ) och majskorn ( Zea mays ) för att nämna några [2] .

Framför allt kan fruktokinas också reglera stärkelsesyntesen i kombination med SS, sackarossyntas, som först metaboliserar acceptorvävnad i växtvävnader som potatis [2] . Det finns också två divergerande fruktokinasgener som uttrycks olika och dessutom har olika enzymatiska egenskaper, som de som finns i tomater. I tomat uttrycks fruktokinas 1 (Frk 1) mRNA på en konstant nivå under fosterutvecklingen. Fruktokinas 2 (Frk 2) mRNA uttrycks dock starkt i unga tomatfrukter, men minskar sedan i de senare stadierna av fruktutvecklingen. Frk 2 har en högre affinitet för fruktos än Frk 1, men Frk 2-aktivitet hämmas av höga nivåer av fruktos, medan Frk 1-aktivitet inte är [2] .

I Sinorhizobium meliloti , en vanlig Gram-jord-bakterie, används fruktokinas även i mannitol- och sorbitolmetabolismen, förutom fruktosmetabolismen [3] .

Roll i djur och människor

I mänsklig lever har renat fruktokinas, i kombination med aldolas, visat sig främja en alternativ mekanism för bildandet av oxalat från xylitol. I en besläktad sekvens producerar fruktokinas och aldolas glykolaldehyd, en oxalatprekursor, från D- xylulos via D -xylulos-1-fosfat [4] .

I råttleverceller (hepatocyter) är GTP också ett substrat för fruktokinas. Det kan användas i stor utsträckning av fruktokinas. I dessa isolerade hepatocyter in vivo, när ATP-koncentrationen sjunker till cirka 1 mM på kort tid, blir GTP ett viktigt substrat under dessa specifika förhållanden [5] . Till skillnad från fosfofruktokinas hämmas inte fruktokinas av ATP [6] [7] .

Sjukdomar

Fruktosuri, eller leverfruktokinasbrist, är en sällsynt men godartad ärftlig metabolisk störning [8] . Detta tillstånd orsakas av brist på fruktokinas i levern. Patienter har vanligtvis en hög koncentration av fruktos i blodet efter intag av fruktos, sackaros eller sorbitol [9] . Sjukdomen kännetecknas huvudsakligen av detektion av onormal utsöndring av fruktos i urinen i en urinanalys. Fruktokinas krävs för syntesen av glykogen, kroppens form av energilagring, från fruktos. Närvaron av fruktos i blodet och urinen kan leda till en felaktig diagnos av diabetes. Biokemiska abnormiteter som kan leda till en definitiv diagnos av fruktosuri inkluderar leverfruktokinasbrist, levulosuri och ketohexokinasbrist.

Se även

• Glukokinas
• Hexokinas
• Leverfruktokinas
• 6-fosfofruktokinas lever typ
• Muskeltyp 6-fosfofruktokinas
• Fosfofruktokinas, blodplätt

Referenser

1. ↑ 1 2 3 DBGET ENZYME: 2.7.1.4 Arkiverad 27 september 2007. . Hämtad 2007-05-06
2. ↑ 1 2 3 "Särskilda fysiologiska roller för fruktokinasisozymer avslöjade genom genspecifik suppression av Frk1- och Frk2-uttryck i tomat". Plant Physiol . 129 (3): 1119-26. Juli 2002. DOI : 10.1104/pp.000703 . PMID  12114566 .
3. ↑ "Biokemisk karakterisering av en fruktokinasmutant av Rhizobium meliloti". J. Bacteriol . 144 (1): 12-6. Oktober 1980. DOI : 10.1128/jb.144.1.12-16.1980 . PMID  6252186 .
4. ↑ "Modeller för metabolisk produktion av oxalat från xylitol hos människor: en roll för fruktokinas och aldolas". The Australian Journal of Experimental Biology and Medical Science . 60 (Pt 1): 117-22. Februari 1982. DOI : 10.1038/icb.1982.11 . PMID  6284103 .
5. ↑ "Mekanismen för utarmning av guanosintrifosfat i levern efter en fruktosbelastning. Fruktokinasens roll”. Biochem. J. _ 228 (3): 667-71. 15 juni 1985. DOI : 10.1042/bj2280667 . PMID2992452  . _
6. ↑ Samuel, Varman T (februari 2011). "Fruktosinducerad lipogenes: från socker till fett till insulinresistens". Trender inom endokrinologi och metabolism . 22 (2): 60-5. DOI : 10.1016/j.tem.2010.10.003 . PMID21067942  . _
7. ↑ BRENDA
8. ↑ WebMD Children's Health - Fructosuria Arkiverad 9 maj 2007 på Wayback Machine . Hämtad 2007-05-06
9. ^ "Egenskaper hos normala och mutanta rekombinanta humana ketohexokinaser och implikationer för patogenesen av essentiell fruktosuri". diabetes . 52 (9): 2426-32. September 2003. doi : 10.2337 /diabetes.52.9.2426 . PMID  12941785 .

Länkar

• MeSH Fruktokinaser