Perbedaan utama antara PFK-1 dan PFK-2 adalah bahwa PFK-1 mengkatalisis konversi fruktosa 6-fosfat dan ATP menjadi fruktosa 1, 6-bifosfat dan ADP sementara PFK-2 mengkatalisis sintesis fruktosa 2, 6-bifosfat dari fruktosa 6-fosfat.
Phosphofructokinase-1 (PFK-1) dan phosphofructokinase-2 (PFK-2) adalah dua enzim. PFK-1 adalah enzim glikolitik yang mengkatalisis reaksi fruktosa 6-fosfat, mengubahnya menjadi fruktosa 1, 6-bishosfat. Ini adalah langkah yang membatasi laju glikolisis. Ketika kadar glukosa tinggi, dan perlu untuk mengatur glikolisis, PFK-2 mengkatalisis sintesis fruktosa 2, 6-bifosfat dari fruktosa 6-fosfat. Fruktosa 2, 6-bifosfat adalah aktivator alosterik kuat PFK-1 untuk meningkatkan pemecahan glukosa. PFK-2 bukan enzim glikolitik. Namun, PFK-1 dan PFK-2 bekerja pada substrat yang sama.
Apa itu PFK-1?
PFK-1 adalah enzim berkomitmen pertama dalam glikolisis. Faktanya, ini adalah enzim pembatas laju glikolisis. Ini mengkatalisis konversi fruktosa 6-fosfat menjadi fruktosa 1, 6-bisfosat. PFK-1 menggunakan ATP untuk reaksi ini. Oleh karena itu, PFK-1 dipengaruhi oleh konsentrasi ATP. Penghambatan PFK-1 oleh ATP adalah bagian dari loop umpan balik negatif yang mengatur fluks glikolisis di bawah keadaan aerobik. Selain oleh ATP, aktivitas PFK-1 diatur oleh beberapa molekul lain, termasuk fruktosa 2, 6-bifosfat, AMP dan sitrat.
Gambar 01: PFK-1
Fruktosa 2, 6-bifosfat adalah aktivator alosterik kuat dari PFK-1. Pada kondisi fisiologis, PFK-1 tetap tidak aktif. Ketika berinteraksi dengan fruktosa 2, 6-bifosfat, ia menjadi aktif dan merangsang jalur glikolitik untuk meningkatkan pemecahan glukosa. Fluks ke arah glikolisis sangat meningkat oleh fruktosa 2, 6-bifosfat karena kemampuannya dalam aktivasi alosterik PFK-1. Dengan cara yang sama, AMP juga bertindak sebagai efektor alosterik untuk mengaktifkan PFK-1. Sebaliknya, sitrat bertindak sebagai penghambat alosterik PFK1. Magnesium bertindak sebagai kofaktor untuk PFK-1.
Apa itu PFK-2?
Fruktosa 2, 6-bifosfat adalah metabolit yang mengatur glikolisis dan glukoneogenesis. PFK-2 atau phosphofructokinase-2 adalah enzim yang mengkatalisis sintesis fruktosa 2, 6-bifosfat dari fruktosa 6-fosfat. Mirip dengan PFK-1, PFK-2 bekerja pada substrat yang sama. Namun, tidak seperti PFK-1, aktivitas PFK-2 tidak dipengaruhi oleh konsentrasi ATP. Fosfoenolpiruvat dan sitrat dapat menghambat enzim ini, sedangkan ortofosfat anorganik dapat merangsang kerja PFK-2.
Gambar 02: PFK-2
Secara struktural, PFK-2 ada dengan fruktosa-2, 6-bisphosphatase sebagai enzim bifungsional disingkat PFK-2/FBPase-2. PFK-2 memfosforilasi fruktosa 6-fosfat menggunakan ATP. Di sisi lain, FBPase-2 mendefosforilasi fruktosa 2, 6-bifosfat untuk menghasilkan fruktosa 6-fosfat dan Pi. Oleh karena itu, PFK-2 memiliki aktivitas kinase dan fosfatase. Ketika kadar glukosa tinggi, insulin meningkatkan aktivitas kinase enzim PFK-2 untuk mendorong peningkatan sintesis fruktosa 2, 6-bifosfat. Ini merangsang glikolisis karena aktivasi PFK-1 oleh fruktosa 2, 6-bifosfat. Sebaliknya, ketika aktivitas fosfatase PFK-2 diekspresikan, ia memecah fruktosa 2, 6-bifosfat kembali menjadi fruktosa 6-fosfat, merangsang glukoneogenesis dan menghambat glikolisis.
Apa Persamaan Antara PFK1 dan PFK-2?
- PFK-1 dan PFK-2 adalah dua enzim.
- Substrat enzim PFK-1 dan PFK-2 sama: fruktosa 6-fosfat.
- Kedua enzim penting dalam regulasi glikolisis.
- Reaksi yang dikatalisis oleh kedua enzim menghasilkan ADP dari ATP.
- Citrate dapat menghambat kedua enzim tersebut.
Apa Perbedaan PFK-1 dan PFK-2?
PFK-1 mengkatalisis konversi fruktosa 6-fosfat menjadi fruktosa 1, 6-bifosfat. Sebaliknya, PFK-2 mengkatalisis konversi fruktosa 6-fosfat menjadi fruktosa 2, 6-bifosfat. Jadi, inilah perbedaan utama antara PFK1 dan PFK-2. Tidak seperti PFK-1, PFK-2 memiliki aktivitas kinase dan fosfatase; maka itu adalah enzim bi-fungsional. Selain itu, fruktosa 2, 6-bifosfat adalah aktivator alosterik kuat PFK-1, sementara PFK-2 mengkatalisis sintesis fruktosa 2, 6-bifosfat. Jadi, ini adalah perbedaan lain antara PFK-1 dan PFK-2. Yang terpenting, aktivitas PFK-1 dipengaruhi oleh ATP, sedangkan aktivitas PFK-2 tidak dipengaruhi oleh konsentrasi ATP.
Infografik berikut mencantumkan perbedaan antara PFK-1 dan PFK-2 dalam bentuk tabel untuk perbandingan berdampingan.
Ringkasan – PFK-1 vs PFK-2
PFK-1 mengkatalisis konversi fruktosa 6-fosfat dan ATP menjadi fruktosa 1, 6-bifosfat dan ADP. PFK-2 mengkatalisis sintesis fruktosa 2, 6-fosfat dari fruktosa 6-fosfat. Aktivitas PFK-1 dipengaruhi oleh konsentrasi ATP. Sebaliknya, PFK-2 tidak dipengaruhi oleh konsentrasi ATP. Yang paling penting, PFK-2 memiliki aktivitas kinase dan fosfatase; maka itu adalah enzim bi-fungsional. PFK-1 bukan enzim bi-fungsional. Lebih lanjut, PFK-1 adalah enzim pembatas laju glikolisis, sedangkan PFK-2 tidak dianggap sebagai enzim glikolitik. Demikian rangkuman perbedaan PFK-1 dan PFK-2.
