Acyl-CoAによるホスホフラクトキナーゼ-1の可逆的高親和性抑制  脂質代謝と糖分解フラックスを調整するメカニズム

JENKINS Christopher M.; YANG Jingyue; SIMS Harold F.; GROSS Richard W.

文献

J-GLOBAL ID：201102298966654200 整理番号：11A0868496

Acyl-CoAによるホスホフラクトキナーゼ-1の可逆的高親和性抑制脂質代謝と糖分解フラックスを調整するメカニズム

Reversible High Affinity Inhibition of Phosphofructokinase-1 by Acyl-CoA A MECHANISM INTEGRA TING GLYCOLYTIC FLUX WITH LIPID METABOLISM

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資料名：
巻： 286 号： 14 ページ： 11937-11950 発行年： 2011年04月08日
JST資料番号： E0038A ISSN： 0021-9258 CODEN： JBCHA3 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

ホスホフルクトキナーゼ-1は解糖における律速酵素で,ATPやクエン酸によって負に制御される。酵素ホスホフルクトキナーゼ-1(PFK-1)は解糖の最初の実行段階で触媒作用を起こし,細胞内生体エネルギーにより糖分解フラックスを調整する複雑多数のアロステリックエフェクターによって制御される。長鎖の脂肪酸アシル-CoA(推定Ki-1μm)の低マイクロモル濃度による精製したウサギ筋肉PFK-1の直接的で,強力な,そして可逆的な抑制について検討した。CoASHの存在で,短鎖アシルCoA,パルミトイルカルニチン,および,パルミチン酸は影響はなかった。MgATPではなく,MgAMPおよびMgADPはパルミトイル-CoAによる抑制に対してPFK-1を保護する。このことから,アシル-CoAsは細胞の高エネルギー燐酸塩状態と共に,PFK-1活性を調整しているものと考えられた。さらに,[1-¹⁴C]パルミトイル-CoAとPFK-1をインキュベーションした結果,酵素の強力なアシル化をもたらし,それは,アシル-タンパク質チオエステラーゼ-1(APT1)とのインキュベーションによって可逆的であることが分かった。APT1はPFK-1活性のパルミトイル-CoAが関与在する阻害を覆すことが分かった。パルミトイル化されたPFK-1の質量分析の結果,アシル化の4つのサイト,Cys-114,Cys-170,Cys-351およびCys-577が明らかとなった。S-ヘキサデシル-CoA,非加水分解性パルミトイル-CoAアナログ,によって阻害された骨格筋抽出物および精製物中のPFK-1の検討から,PFK-1の共有結合的アシル化は抑制に必要ではないことが分かった。トリプシンフットプリンティングにより,S-ヘキサデシル-CoAはPFK-1の立体配置的な変化を誘発することが分かった。パルミトイル-CoAおよびS-ヘキサデシル-CoAはCa²⁺/カルモジュリンとPFK-1の関係を増強し,膜小胞へのパルミチル化されたPFK-1の結合性を弱めるものと考えられた。

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酵素生理 , 脂質一般 , 脂質の代謝と栄養

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Acyl-CoAによるホスホフラクトキナーゼ-1の可逆的高親和性抑制 脂質代謝と糖分解フラックスを調整するメカニズム

Acyl-CoAによるホスホフラクトキナーゼ-1の可逆的高親和性抑制脂質代謝と糖分解フラックスを調整するメカニズム