Fosfofructokinase-1 (PFK-1) is een cruciaal regulerend enzym in de glycolyse, de basis voor zowel anaerobe als aerobe ademhaling. Als snelheidsbepalend enzym bepaalt de activiteit ervan de snelheid van de glycolyse. PFK-1 katalyseert de "bindende" stap van de glycolyse, namelijk de omzetting van fructose-6-fosfaat en ATP in fructose-1,6-bisfosfaat en ADP. Dit enzym is allosterisch, bestaat uit vier subeenheden en wordt gereguleerd door verschillende activatoren en remmers.
Functie en Regulatie
PFK reguleert de glycolyse door allosterische remming, waardoor de cel de snelheid van de glycolyse kan aanpassen aan de energiebehoeften. Een hoge ATP/ADP-verhouding remt bijvoorbeeld PFK en daarmee de glycolyse. In eukaryoten wordt PFK geactiveerd door fructose-2,6-bisfosfaat, dat de ATP-remming opheft, waardoor eukaryoten een grotere gevoeligheid hebben voor hormonen zoals glucagon en insuline.
PFK-1 behoort tot de familie van fosfotransferasen en faciliteert de overdracht van γ-fosfaat van ATP naar fructose-6-fosfaat. De actieve plaats van PFK-1 omvat zowel de ATP-Mg2+- als de F6P-bindingsplaatsen. Allosterische activatoren zoals AMP en ADP binden aan de allosterische plaats om de vorming van de R-toestand te bevorderen door structurele veranderingen, terwijl remmers zoals ATP en PEP aan dezelfde allosterische plaats binden om de vorming van de T-toestand te vergemakkelijken, waardoor de enzymactiviteit wordt geremd.
Fosfofructokinase Assay Kits
Fosfofructokinase assay kits bieden een eenvoudige en directe methode om de PFK-activiteit in verschillende monsters te meten. Deze kits maken gebruik van de rol van PFK bij de omzetting van fructose-6-fosfaat in fructose-1,6-bisfosfaat, wat de snelheidsbeperkende stap van de glycolyse is. De PFK-activiteit wordt gereguleerd door cofactoren en post-translationele modificaties en kan worden gebruikt om de glycolytische flux in weefsels te meten. Tekorten aan PFK-activiteit kunnen leiden tot glycogeenopslagziekten zoals glycogenose type VII (ziekte van Tarui).
Assay Principe
De PFK-activiteit wordt gemeten via een gekoppelde enzymatische assay. In deze assay zet PFK fructose-6-fosfaat en ATP om in fructose-1,6-bisfosfaat en ADP. Vervolgens zet het enzymmengsel ADP om in AMP en NADH. Het resulterende NADH reduceert een kleurloze sonde, waardoor een colorimetrisch product wordt geproduceerd dat evenredig is aan de PFK-activiteit.
