PFKM

PFKM
利用可能な構造
PDBオーソログ検索: PDBe RCSB
識別子
エイリアスPFKM、ATP-PFK、GSD7、PFK-1、PFK1、PFKA、PFKX、PPP1R122、ホスホフルクトキナーゼ、筋肉
外部IDオミム:610681; MGI : 97548;ホモロジーン: 20101;ジーンカード:PFKM; OMA :PFKM - オルソログ
オーソログ
人間ねずみ
エントレズ
アンサンブル
ユニプロット
RefSeq (mRNA)

NM_000289
NM_001166686
NM_001166687
NM_001166688

NM_001163487
NM_001163488
NM_021514
NM_001357688

RefSeq(タンパク質)

NP_001156959
NP_001156960
NP_067489
NP_001344617

場所(UCSC)該当なし15章: 97.99 – 98.03 MB
PubMed検索[2][3]
ウィキデータ
人間の表示/編集マウスの表示/編集

筋型6-ホスホフルクトキナーゼは、ヒトでは12番染色体上のPFKM遺伝子によってコードされる酵素です。ヒトには、筋肉、肝臓血小板の3つのホスホフルクトキナーゼアイソザイムが存在します。これらのアイソザイムは、哺乳類のテトラマーホスホフルクトキナーゼのサブユニットとして機能し、フルクトース-6-リン酸からフルクトース-1,6-ビスリン酸へのリン酸化を触媒します。テトラマーの構成は組織の種類によって異なります。この遺伝子は筋型アイソザイムをコードします。この遺伝子の変異は、タルイ病としても知られるグリコーゲン貯蔵病VII型と関連付けられています選択的スプライシングによる転写バリアントも報告されています。[RefSeq提供、2009年11月] [4]

構造

遺伝子

この遺伝子は12番染色体上に存在する。[4] PFKMのコード領域は肝臓型PFKLのコード領域と68%の類似性しかない。[5]

タンパク質

この85kDaのタンパク質は、7つの四量体PFKアイソザイムを構成する2つのサブユニットタイプの1つです。[6] [7]筋肉のアイソザイム(PFK-1)は、PFKMのみで構成されています。[6] [8] [9]肝臓のPFK(PFK-5)は、2番目のサブユニットタイプであるPFKLのみを含み、赤血球のPFKは、PFKMとPFKLの異なる組み合わせで構成される5つのアイソザイムを含みます。[6] [7] [9]これらのサブユニットは、遺伝子重複と突然変異イベントを通じて、共通の原核生物の祖先から進化しました。一般に、サブユニットのN末端は触媒活性を持ち、C末端にはアロステリックリガンド結合部位があります。[10]特に、PFK阻害剤クエン酸の結合部位は、PFKLのC末端領域にあります。[11]

関数

この遺伝子は、PFKの3つのタンパク質サブユニットのうちの1つをコードしており、これらのサブユニットは組織特異的に発現・結合して四量体PFKを形成する。PFKサブユニットの一つであるPFKMは、フルクトース6-リン酸からフルクトース1,6-ビスリン酸へのリン酸化を触媒する。この不可逆反応は、解糖系の主要な律速段階として機能する。[6] [9] [10] [12]

PFKMサブユニットは主に筋肉と赤血球のPFKに組み込まれますが、PFKMは心臓精巣でも発現しています。[13]

臨床的意義

赤血球PFKはPFKLとPFKMの両方で構成されているため、この不均一な構成が、ミオパチー溶血、またはその両方が発生する可能性のある一部の遺伝性PFK欠損状態(タルイ病としても知られるグリコーゲン症VII型など)で観察される異なるPFK活性と臓器障害に起因しています。[6] [9] [14]特に、PFKMの変異は、触媒的に不活性なMサブユニットのホモ接合性のためにタルイ病を引き起こすことが示されている。[7] [14] PFKMは、早期発症の高尿酸血症を伴う筋肉PFK欠損に関与していることが確認されています。[7]

PFKMは解糖系を促進する機能を持つにもかかわらず、その過剰発現は2型糖尿病および骨格筋におけるインスリン抵抗性と関連付けられている。一つの可能​​性として、過剰発現は遊離脂肪酸の過剰な酸化とクエン酸およびアセチルCoAの蓄積に起因するPFK1アロステリック阻害を補うために起こるのではないかと考えられる[14]

相互作用

PFKMはATP6V0A4相互作用することが示されている[15]

インタラクティブな経路マップ

以下の遺伝子、タンパク質、代謝物をクリックすると、それぞれの記事にリンクします。[§ 1]

  1. ^インタラクティブなパスウェイマップは、WikiPathways: "GlycolysisGluconeogenesis_WP534"で編集できます。

参照

参考文献

  1. ^ abc GRCm38: Ensemblリリース89: ENSMUSG00000033065 – Ensembl、2017年5月
  2. ^ 「Human PubMed Reference:」。米国国立医学図書館、国立生物工学情報センター
  3. ^ 「マウスPubMedリファレンス:」。米国国立医学図書館、国立生物工学情報センター
  4. ^ ab 「Entrez Gene: PFKM ホスホフルクトキナーゼ、筋肉」。
  5. ^ レバノン D、ダンシガー E、ダフニ N、バーンスタイン Y、エルソン A、モーエンス W、ブランダイス M、グローナー Y (1989 年 12 月)。 「ヒト肝臓型ホスホフルクトキナーゼの一次構造と他のタイプのPFKとの比較」DNA8 (10): 733–43 .土井:10.1089/dna.1989.8.733。PMID  2533063。
  6. ^ abcde Vora S, Seaman C, Durham S, Piomelli S (1980年1月). 「ヒトホスホフルクトキナーゼのアイソザイム:新システムの同定とサブユニット構造特性解析」. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 77 (1): 62–6 . Bibcode :1980PNAS...77...62V. doi : 10.1073/pnas.77.1.62 . PMC 348208. PMID  6444721 . 
  7. ^ abcd Vora S, Davidson M, Seaman C, Miranda AF, Noble NA, Tanaka KR, Frenkel EP, Dimauro S (1983年12月). 「遺伝性ホスホフルクトキナーゼ欠損症における分子病変の不均一性」. The Journal of Clinical Investigation . 72 (6): 1995– 2006. doi :10.1172/JCI111164. PMC 437040. PMID  6227635 . 
  8. ^ コスター JF、スリー RG、ヴァン バーケル TJ (1980 年 4 月)。 「ヒトホスホフルクトキナーゼのアイソザイム」。クリニカ・チミカ・アクタ。臨床化学の国際ジャーナル103 (2): 169–73土井:10.1016/0009-8981(80)90210-7。PMID  6445244。
  9. ^ abcd ムスメシ O、ブルーノ C、モンジーニ T、ロドリコ C、アグエンヌス M、バルサ E、アマティ A、カサンドリーニ D、セルレンガ L、ヴィータ G、トスカーノ A (2012 年 4 月)。 「筋ホスホフルクトキナーゼ欠損症(GSD VII型)における臨床的特徴と新たな分子的知見」。神経筋障害22 (4): 325–30 .土井:10.1016/j.nmd.2011.10.022。PMID  22133655。S2CID 20133199  。
  10. ^ ab Brüser A, Kirchberger J, Kloos M, Sträter N, Schöneberg T (2012年5月). 「哺乳類筋6-ホスホフルクトキナーゼにおけるアデニンヌクレオチド結合部位の機能的連鎖」. The Journal of Biological Chemistry . 287 (21): 17546–53 . doi : 10.1074/jbc.M112.347153 . PMC 3366854. PMID 22474333  . 
  11. ^ Usenik A, Legiša M (2010年11月23日). 「6-ホスホフルクト-1-キナーゼにおけるアロステリッククエン酸結合部位の進化」. PLOS ONE . 5 (11) e15447. Bibcode :2010PLoSO...515447U. doi : 10.1371/journal.pone.0015447 . PMC 2990764. PMID  21124851 . 
  12. ^ Graham DB, Becker CE, Doan A, Goel G, Villablanca EJ, Knights D, Mok A, Ng AC, Doench JG, Root DE, Clish CB, Xavier RJ (2015年7月21日). 「機能ゲノミクスは、貪食細胞の酸化的バーストを制御する負の調節ノードを同定する」. Nature Communications . 6 : 7838. Bibcode :2015NatCo...6.7838G. doi :10.1038/ncomms8838. PMC 4518307. PMID  26194095 . 
  13. ^ Kahn A, Meienhofer MC, Cottreau D, Lagrange JL, Dreyfus JC (1979年4月). 「ヒトにおけるホスホフルクトキナーゼ(PFK)アイソザイム.I. 成人ヒト組織の研究」. Human Genetics . 48 (1): 93– 108. doi :10.1007/bf00273280. PMID  156693. S2CID  23300861.
  14. ^ abc Keildson S, Fadista J, Ladenvall C, Hedman ÅK, Elgzyri T, Small KS, Grundberg E, Nica AC, Glass D, Richards JB, Barrett A, Nisbet J, Zheng HF, Rönn T, Ström K, Eriksson KF, Prokopenko I, Spector TD, Dermitzakis ET, Deloukas P, McCarthy MI, Rung J, Groop L, Franks PW, Lindgren CM, Hansson O (2014年3月). 「骨格筋におけるホスホフルクトキナーゼの発現は遺伝的変異の影響を受け、インスリン感受性と関連する」. Diabetes . 63 (3): 1154–65 . doi :10.2337/db13-1301. PMC 3931395 . PMID  24306210。 
  15. ^ Su Y, Zhou A, Al-Lamki RS, Karet FE (2003年5月). 「ヒトにおいてV型H+-ATPaseのαサブユニットはホスホフルクトキナーゼ-1と相互作用する」. The Journal of Biological Chemistry . 278 (22): 20013–8 . doi : 10.1074/jbc.M210077200 . PMID  12649290.

さらに読む

  • Raben N, Sherman JB (1995). 「筋肉ホスホフルクトキナーゼ遺伝子の変異」. Human Mutation . 6 (1): 1– 6. doi : 10.1002/humu.1380060102 . PMID  7550225. S2CID  46649815.
  • Kahn A, Etiemble J, Meienhofer MC, Bovin P (1975年6月). 「赤血球ホスホフルクトキナーゼ欠損症と筋ホスホフルクトキナーゼの不安定変異体との関連」Clinica Chimica Acta; International Journal of Clinical Chemistry . 61 (3): 415–9 . doi :10.1016/0009-8981(75)90434-9. PMID  125160.
  • Zhao ZZ, Malencik DA, Anderson SR (1991年2月). 「ウサギ筋ホスホフルクトキナーゼのタンパク質誘導性不活性化およびリン酸化」.生化学. 30 (8): 2204–16 . doi :10.1021/bi00222a026. PMID  1825608.
  • 山崎哲也、中島裕也、河野直也、堀田和也、山田和人、今井英、桑島正人、野口哲也、田中哲也、垂井信也(1991年8月)。 「ヒト筋肉ホスホフルクトキナーゼをコードする遺伝子全体の構造: 2 つのプロモーター システム」。遺伝子104 (2): 277–82土井:10.1016/0378-1119(91)90262-A。PMID  1833270。
  • Sharma PM, Reddy GR, Babior BM, McLachlan A (1990年6月). 「ヒト筋由来ホスホフルクトキナーゼアイソザイムをコードする転写産物の選択的スプライシング」. The Journal of Biological Chemistry . 265 (16): 9006–10 . doi : 10.1016/S0021-9258(19)38803-9 . PMID  2140567.
  • 中島 浩、河野 暢、山崎 剛、堀田 憲、河内 正、桑島 正、野口 剛、田中 剛、樽井 誠 (1990年6月). 「筋ホスホフルクトキナーゼ欠損症における遺伝学的欠陥.5'スプライス部位の点変異による筋ホスホフルクトキナーゼ遺伝子の異常スプライシング」. The Journal of Biological Chemistry . 265 (16): 9392–5 . doi : 10.1016/S0021-9258(19)38861-1 . PMID  2140573.
  • Valdez BC, Chen Z, Sosa MG, Younathan ES, Chang SH (1989年3月). 「ヒト6-ホスホフルクト-1-キナーゼ遺伝子は開始コドンの上流に付加的なイントロンを持つ」. Gene . 76 (1): 167–9 . doi :10.1016/0378-1119(89)90019-X. PMID  2526044.
  • Sharma PM, Reddy GR, Vora S, Babior BM, McLachlan A (1989年4月). 「ヒト筋ホスホフルクトキナーゼcDNAのクローニングと発現」. Gene . 77 (1): 177– 83. doi :10.1016/0378-1119(89)90372-7. PMID  2526045.
  • 中島 秀、野口 剛、山崎 剛、河野 暢、田中 剛、樽井 誠 (1987年10月). 「ヒト筋ホスホフルクトキナーゼcDNAのクローニング」. FEBS Letters . 223 (1): 113–6 . Bibcode :1987FEBSL.223..113N. doi : 10.1016/0014-5793(87)80519-7 . PMID  2822475. S2CID  42849336.
  • Vora S, Seaman C, Durham S, Piomelli S (1980年1月). 「ヒトホスホフルクトキナーゼのアイソザイム:新規システムの同定とサブユニット構造解析」.米国科学アカデミー紀要. 77 (1): 62–6 . Bibcode :1980PNAS...77...62V. doi : 10.1073/pnas.77.1.62 . PMC  348208. PMID 6444721  .
  • Kahn A, Weil D, Cottreau D, Dreyfus JC (1981年2月). 「ヒトにおける筋ホスホフルクトキナーゼ欠損症:血液細胞および培養線維芽細胞における欠損の発現」Annals of Human Genetics . 45 (Pt 1): 5– 14. doi :10.1111/j.1469-1809.1981.tb00300.x. PMID  6459054. S2CID  39444994.
  • Vasconcelos O, Sivakumar K, Dalakas MC, Quezado M, Nagle J, Leon-Monzon M, Dubnick M, Gajdusek DC, Goldfarb LG (1995年10月). 「タルイ病のアシュケナージ系ユダヤ人患者における単離転写産物の1つにおけるイントロン10の保持に関連するホスホフルクトキナーゼ筋サブユニット遺伝子のナンセンス変異」米国科学アカデミー紀要. 92 (22): 10322–6 . Bibcode :1995PNAS...9210322V. doi : 10.1073/pnas.92.22.10322 . PMC  40788. PMID 7479776  .
  • Tsujino S, Servidei S, Tonin P, Shanske S, Azan G, DiMauro S (1994年5月). 「筋ホスホフルクトキナーゼ欠損症を有する非アシュケナージ系イタリア人患者における3つの新規変異の同定」. American Journal of Human Genetics . 54 (5): 812–9 . PMC  1918246. PMID  7513946 .
  • Raben N, Exelbert R, Spiegel R, Sherman JB, Nakajima H, Plotz P, Heinisch J (1995年1月). 「酵母におけるヒト変異ホスホフルクトキナーゼの機能発現:ホスホフルクトキナーゼ欠損症を有するフランス系カナダ人およびスイス人患者における遺伝的欠陥」. American Journal of Human Genetics . 56 (1): 131–41 . PMC  1801305. PMID  7825568 .
  • Raben N, Sherman J, Miller F, Mena H, Plotz P (1993年3月). 「ホスホフルクトキナーゼ欠損症(タルイ病)を有するアシュケナージ系ユダヤ人一家におけるエクソン欠失につながる5'スプライスジャンクション変異」. The Journal of Biological Chemistry . 268 (7): 4963–7 . doi : 10.1016/S0021-9258(18)53489-X . PMID  8444874.
  • Howard TD, Akots G, Bowden DW (1996年5月). 「筋ホスホフルクトキナーゼ遺伝子(PFKM)の物理的および遺伝学的マッピング:ヒト染色体12番qへの再割り当て」. Genomics . 34 (1): 122–7 . doi :10.1006/geno.1996.0250. PMID  8661033.
  • 濵口哲也、中島洋人、野口哲也、中川千尋、桑島正人、河野直人、垂井信也、松沢裕也 (1997)。 「軽度のグリコーゲン症 VII 型の日本人患者におけるホスホフルクトキナーゼ M 遺伝子の新規ミスセンス変異 (W686C)」。人間の突然変異8 (3): 273–5 .土井:10.1002/(SICI)1098-1004(1996)8:3<273::AID-HUMU13>3.0.CO;2-#。PMID  8889589。S2CID 196597214  。
  • Scherer PE, Lisanti MP (1997年8月). 「分化した骨格筋管におけるホスホフルクトキナーゼMとカベオリン3の関連性。細胞外グルコースと細胞内代謝物による動的制御」. The Journal of Biological Chemistry . 272 (33): 20698–705 . doi : 10.1074/jbc.272.33.20698 . PMID  9252390.
  • Ristow M, Vorgerd M, Möhlig M, Schatz H, Pfeiffer A (1997年12月). 「ヒトにおけるホスホフルクト-1-キナーゼ/筋型サブタイプの欠損はインスリン分泌を阻害し、インスリン抵抗性を惹起する」. The Journal of Clinical Investigation . 100 (11): 2833–41 . doi :10.1172/JCI119831. PMC 508489.  PMID 9389749  .
「https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=PFKM&oldid=1315634609」から取得