Phosphofructokinase-2

Phosphofructokinase-2 / Fructose-bisphosphatase-2
Dimère de PFKFB1 de foie humain montrant les domaines kinase en bleu et phosphatase en vert (PDB 1K6M)
Caractéristiques générales
Nom approuvé	6-Phosphofructo-2-kinase / fructose-2,6-biphosphatase 2
Symbole	PFKFB
N° EC	2.7.1.105+3.1.3.46
Gène PFKFB1
Homo sapiens
Locus	Xp11.21
Masse moléculaire	54 681 Da[1]
Nombre de résidus	471 acides aminés[1]
Liens accessibles depuis GeneCards et HUGO.
Entrez 5207 HUGO 8872 OMIM 311790 UniProt P16118 RefSeq (ARNm) NM_001271804.1, NM_001271805.1, NM_002625.3 RefSeq (protéine) NP_001258733.1, NP_001258734.1, NP_002616.2 Ensembl ENSG00000158571 PDB 1K6M GENATLAS • GeneTests • GoPubmed • HCOP • H-InvDB • Treefam • Vega
Gène PFKFB2
Homo sapiens
Locus	1q32.1
Masse moléculaire	58 477 Da[1]
Nombre de résidus	505 acides aminés[1]
Liens accessibles depuis GeneCards et HUGO.
Entrez 5208 HUGO 8873 OMIM 171835 UniProt O60825 RefSeq (ARNm) NM_001018053.1, NM_006212.2, XM_011509625.1, XM_011509626.1, XM_011509627.1, XM_011509628.1 RefSeq (protéine) NP_001018063.1, NP_006203.2, XP_011507927.1, XP_011507928.1, XP_011507929.1, XP_011507930.1 Ensembl ENSG00000123836 GENATLAS • GeneTests • GoPubmed • HCOP • H-InvDB • Treefam • Vega
Gène PFKFB3
Homo sapiens
Locus	10p15.1
Masse moléculaire	59 609 Da[1]
Nombre de résidus	520 acides aminés[1]
Liens accessibles depuis GeneCards et HUGO.
Entrez 5209 HUGO 8874 OMIM 605319 UniProt Q16875 RefSeq (ARNm) NM_001282630.2, NM_001314063.1, NM_004566.3 RefSeq (protéine) NP_001269559.1, NP_001300992.1, NP_004557.1 Ensembl ENSG00000170525 PDB 2AXN, 2DWO, 2DWP, 2I1V, 3QPU, 3QPV, 3QPW, 4D4J, 4D4K, 4D4L, 4D4M, 4MA4, 5AJV, 5AJW, 5AJX, 5AJY, 5AJZ, 5AK0 GENATLAS • GeneTests • GoPubmed • HCOP • H-InvDB • Treefam • Vega
Gène PFKFB4
Homo sapiens
Locus	3p21.31
Masse moléculaire	54 040 Da[1]
Nombre de résidus	469 acides aminés[1]
Liens accessibles depuis GeneCards et HUGO.
Entrez 5210 HUGO 8875 OMIM 605320 UniProt Q16877 RefSeq (ARNm) NM_001317134.1, NM_001317135.1, NM_001317136.1, NM_001317137.1, NM_001317138.1, NM_004567.3 RefSeq (protéine) NP_001304063.1, NP_001304064.1, NP_001304065.1, NP_001304066.1, NP_001304067.1, NP_004558.1 Ensembl ENSG00000114268 GENATLAS • GeneTests • GoPubmed • HCOP • H-InvDB • Treefam • Vega

La phosphofructokinase-2 (PFK-2) ou fructose-bisphosphatase-2 (FBPase-2) est une enzyme bifonctionnelle, dotée à la fois d'une activité kinase et d'une activité phosphatase, qui catalyse les réactions :

kinase :	ATP + β-D-fructose-6-phosphate → ADP + β-D-fructose-2,6-bisphosphate ;
phosphatase :	β-D-fructose-2,6-bisphosphate + H2O → D-fructose 6-phosphate + Pi.

Chez l'homme, il en existe plusieurs isoformes, dont une codée par le gène PFKFB3, situé sur le chromosome 10. Elle participe à la régulation de la phosphofructokinase-1, laquelle intervient à la 3^e étape de la glycolyse pour convertir le fructose-6-phosphate en fructose-1,6-bisphosphate, et joue par conséquent un rôle déterminant dans la vitesse de la glycolyse et de la gluconéogenèse.

Il s'agit d'un dimère de deux sous-unités identiques de 55 kDa chacune. Ces sous-unités possèdent chacune un domaine kinase et un domaine phosphatase. La phosphorylation du résidu de sérine-32 favorise l'activité phosphatase, tandis que l'absence de phosphorylation de ce résidu favorise l'activité kinase^[2]. Le demaine PFK2 est étroitement apparenté à la superfamille des protéines de liaison aux mononucléotides tels que l'adénylate cyclase, tandis que le domaine FBPase2 est apparenté à la même famille de protéines que les phosphoglycérate mutases.

6-Phosphofructo-2-kinase

Mutant H256A de PFK-2/FBPase-2 (Rattus norvegicus, PDB 2BIF^[3])

Domaine protéique

Pfam	PF01591
InterPro	IPR013079
PROSITE	PDOC00158
SCOP	1bif
SUPERFAMILY	1bif

Fonction

La PFK-2/FBPase-2 possède une double activité enzymatique antagoniste, à savoir une activité kinase catalysant la phosphorylation du D-fructose-6-phosphate (Fru-6-P) en D-fructose-2,6-bisphosphate (Fru-2,6-BP) par l'ATP, et une activité phosphatase catalysant l'hydrolyse du Fru-2,6-BP en Fru-6-P et Pi :

Le D-fructose-2,6-bisphosphate est un activateur allostérique de la phosphofructokinase-1 (PFK-1), ce qui a pour effet de stimuler la glycolyse et de faire chuter le taux de glucose dans le cytoplasme.

Structure et régulation

La PFK-2/FBPase-2 est un homodimère de deux sous-unités de 55 kDa chacune arrangées en tête-à-tête pour former d'un côté un domaine phosphatase et de l'autre un domaine kinase, ce dernier du côté N-terminal des deux chaînes polypeptidiques. La sérine-32 de ces chaînes peut être phosphorylée, ce qui modifie la conformation de la protéine favorisant l'activité phosphatase FBPase-2 ; lorsque la Ser-32 n'est pas phosphorylée, c'est au contraire l'activité kinase PFK-2 qui est favorisée.

• La phosphorylation de la sérine-32 est catalysée par la protéine kinase A, activée par l'AMPc, elle-même produite comme second messager par l'adénylate cyclase sous l'effet du glucagon, qui a donc indirectement pour effet d'arrêter la glycolyse en favorisant la formation de D-fructose-6-phosphate à partir du D-fructose-2,6-bisphosphate, dont la concentration diminue, ce qui bloque la phosphofructokinase-1.

• L'enzyme est au contraire déphosphorylée sous l'effet de la protéine-phosphatase-1 (PP1), elle-même activée par le D-fructose-6-phosphate, dont le taux augmente en même temps que celui du glucose : l'activité kinase PFK-2 convertit le D-fructose-6-phosphate en D-fructose-2,6-bisphosphate, ce qui réactive la phosphofructokinase-1, et donc la glycolyse.

Notes et références

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