| Fructosa-2,6-bifosfato | |
|---|---|
| General | |
| abreviaturas | Fr-2,6-F; Fru-2,6 - P2 |
| química fórmula | C 6 H 14 O 12 P 2 |
| Propiedades físicas | |
| Estado | sólido |
| Masa molar | 340,116 g/ mol |
| Densidad | 2,06 g/cm³ |
| Propiedades termales | |
| La temperatura | |
| • hirviendo | 760,3°C |
| • encendido | 413,6°C |
| Presion de vapor | 1.11E-26mmHg Arte. a 25°C |
| Propiedades ópticas | |
| Índice de refracción | 1.609 |
| Clasificación | |
| registro número CAS | 79082-92-1 |
| PubChem | 105021 |
| SONRISAS | O=P(O)(O)OC[C@H]1O[C@@](CO)(COP(O)(O)=O)[C@@H](O)[C@@H] 1O |
| InChI | InChI=1S/C6H14O12P2/c7-2-6(18-20(13.14)15)5(9)4(8)3(17-6)1-16-19(10.11)12/h3- 5,7- 9H,1-2H2,(H2,10,11,12)(H2,13,14,15)/t3-,4-,5+,6+/m1/s1YXWOAJXNVLXPMU-ZXXMMSQZSA-N |
| CHEBI | 28602 |
| ChemSpider | 21106440 |
| Los datos se basan en condiciones estándar (25 °C, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario. | |
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La fructosa-2,6-bifosfato [1] ( fructosa-2,6-difosfato , Fr-2,6-F , Fru-2,6- P 2 ) es una molécula reguladora de todos los eucariotas , que afecta alostéricamente la actividad de la fosfofructocinasa 1 enzimas (FFK-1) y fructosa-1,6-bisfosfatasa (FBPase-1). Mejora la glucólisis e inhibe la gluconeogénesis [2] . Es un éster de ácido fosfórico y fructosa .
En plantas y animales, la síntesis y descomposición de Fr-2,6-P se lleva a cabo por la fosfofructoquinasa-2 /fructosa-2,6-bisfosfatasa (FFK-2/FBF-2), una enzima bifuncional con dos centros activos [ 3] . Fr-2,6-P se forma por fosforilación de fructosa-6-fosfato utilizando una molécula de ATP y, como resultado de la degradación, se descompone en fructosa-6-fosfato y F n [4] [5] .
La fructosa-2,6-bisfosfato se descubrió 71 años después de que Young aislara el primer éster doble de fructosa y ácido fosfórico de la levadura en el laboratorio de Garden , que luego se identificó como fructosa-1,6-bisfosfato [6] . En 1979, cuatro grupos de investigadores reportaron que en hepatocitos que fueron incubados en presencia de la hormona glucagón , hubo una disminución en la actividad de la enzima fosfofructoquinasa-1 . En 1980, Emily Van Schaftingen y colegas [7] demostraron que este efecto desaparece después de la filtración en gel o la purificación enzimática. Además, demostraron que se puede lograr un aumento en la actividad de la fosfofructoquinasa-1 simplemente agregando una fracción de bajo peso molecular obtenida después de la ultracentrifugación del extracto de hígado a los hepatocitos . Los investigadores identificaron el estimulante de bajo peso molecular aislado de esta fracción como fructosa-2,6-bisfosfato [8] .
La fructosa-2,6-bisfosfato estimula la descomposición de la glucosa al activar alostéricamente la fosfofructoquinasa 1. Por ejemplo, en el hígado, una alta concentración de Fr-2,6-P activa FFK-1, lo que aumenta su afinidad por la fructosa-6-fosfato. y reduciendo su afinidad por sus inhibidores directos: ATP y citrato . En su concentración fisiológica, FFK-1 es casi completamente inactiva, pero la interacción con Fr-2,6-P convierte la enzima en una forma activa y estimula la glucólisis [2] . Además, la fructosa-2,6-bisfosfato inhibe la fructosa-1,6-bisfosfatasa, lo que evita la descomposición de la fructosa-1,6-bisfosfato resultante. Por lo tanto, Fr-2,6-F no permite que la glucólisis y la gluconeogénesis se desarrollen simultáneamente, lo que podría conducir a un ciclo inútil en el que la glucosa se convertiría interminablemente en piruvato y luego nuevamente en glucosa .
El nivel de Fr-2,6-F en la célula se controla mediante la regulación de su síntesis y descomposición por la enzima FFK-2/FBPase-2. El papel principal en este proceso lo juegan las hormonas insulina , glucagón y adrenalina , que actúan sobre la enzima a través de la fosforilación /desfosforilación. Por lo tanto, el glucagón activa la adenilato ciclasa hepática y desencadena la síntesis de AMPc , que, a su vez, activa la proteína quinasa dependiente de AMPc. Esta quinasa fosforila FFK-2/PBPase-2 en el residuo de serina N-terminal , lo que estimula la actividad de la fructosa-2,6-bisfosfatasa e inhibe su trabajo como fosfofructoquinasa-2. Hay una disminución en el nivel de Fr-2,6-F en la célula. En condiciones de niveles bajos de Fr-2,6-P, se suprime la glucólisis, mientras que, por el contrario, se potencia la gluconeogénesis. La insulina inicia el proceso inverso. Con un aumento en su concentración, se produce una disminución en el nivel de AMPc, que a su vez activa la proteína fosfatasa , que desfosforila FFK-2/FBPasa-2, activando la fosfofructoquinasa-2 y suprimiendo la actividad de la fructosa-2,6-bisfosfatasa. Así, un aumento en el nivel de Fr-2,6-P activa la enzima FFK-1 y estimula la glucólisis, inhibiendo la gluconeogénesis [4] [9] [10] .
En general, la acción de la fructosa-2,6-bisfosfato en los hongos es similar a la de los animales: un aumento de su concentración estimula la glucólisis e inhibe la gluconeogénesis . En algunos hongos, la enzima responsable de la síntesis de Fr-2,6-P no es sensible a los niveles de cAMP y ATP . En cambio, FPA-2/FBF-2 está regulado por el nivel del sustrato principal, la fructosa-6-fosfato , y la cantidad total de fuente de carbono [11] [12] . Por el contrario, otra parte de los hongos, incluida la levadura , tiene una vía de regulación de FFK-2/FBF-2 dependiente de cAMP, y su actividad de fosfofructoquinasa es suprimida por altos niveles de ATP [13] [14] . En general, es imposible señalar ningún mecanismo común para la regulación del nivel de Fr-2,6-P para todos los hongos. Lo más probable es que dependa en gran medida de su estilo de vida y del nicho ecológico que ocupa el hongo.
En las plantas , a diferencia de los animales , la fructosa-2,6-fosfato no actúa sobre la fosfofructocinasa 1 dependiente de ATP, pero estimula claramente la fosfofructocinasa dependiente de pirofosfato , que fosforila la fructosa-6-fosfato utilizando pirofosfato inorgánico e inhibe la fosfatasa [15] . Fr-2,6-P juega un papel importante en la regulación de los niveles de triosa fosfato, el producto final del ciclo de Calvin . Inhibe la formación de fructosa-6-fosfato, principal sustrato para la síntesis de sacarosa . Con la fotosíntesis intensiva , hay una formación constante de triosas fosfatos ( gliceraldehído-3-fosfato y 3-fosfoglicerato ), que interactúan alostéricamente con FFK-2/FBPasa-2 e inhiben la síntesis de fructosa-2,6-bisfosfato, estimulando así la formación de sacarosa. Fr-2,6-F comienza a sintetizarse en la oscuridad, cuando no tienen lugar los procesos de fotosíntesis y la formación de triosa fosfatos. En las plantas, este proceso es activado alostéricamente por el fosfato inorgánico y la fructosa-6-fosfato [16] . Así, la síntesis de la molécula reguladora de forma compleja depende de la proporción de azúcares C 6 /C 3 en la célula vegetal . Esta relación estará influenciada activamente por la intensidad de la síntesis de sacarosa y el transporte a los cloroplastos Fn a cambio de triosa fosfato [15] .