Transferul catalizat de o enzimă a unei grupări fosforil din ATP este o reacție importantă într-o mare varietate de procese biologice. Fosfofructokinaza catalizează fosforilarea fructozei-6-fosfat în fructoză-1,6-bisfosfat, o etapă cheie de reglare în calea glicolitică. Aceasta este inhibată alosteric de ATP și activată alosteric de AMP, indicând astfel nevoile energetice ale celulei atunci când aceasta parcurge calea glicolitică. PFK există sub formă de homotetramer la bacterii și mamifere (unde fiecare monomer posedă 2 domenii similare) și sub formă de octomer la drojdie (unde există 4 lanțuri alfa (PFK1) și 4 lanțuri beta (PFK2), acestea din urmă, ca și monomerii de la mamifere, posedând 2 domenii similare). Este posibil ca această proteină să utilizeze modelul morfeinei de reglare alosterică.
PFK are o lungime de aproximativ 300 de aminoacizi, iar studiile structurale ale enzimei bacteriene au arătat că aceasta cuprinde doi lobi similari (alfa/beta): unul implicat în legarea ATP și celălalt care adăpostește atât situsul de legare a substratului, cât și situsul alosteric (un situs de legare reglator distinct de situsul activ, dar care afectează activitatea enzimei). Subunitățile tetramerice identice adoptă 2 conformații diferite: în starea „închisă”, ionul de magneziu legat face legătura între grupele fosforil ale produselor enzimei (ADP și fructoza-1,6-bisfosfat); iar în starea „deschisă”, ionul de magneziu se leagă doar de ADP, deoarece cei 2 produse sunt acum mai îndepărtați. Se crede că aceste conformații sunt etape succesive ale unei căi de reacție care necesită închiderea subunității pentru a aduce cele 2 molecule suficient de aproape pentru a reacționa.
Reacția inversă este catalizată de enzima fructoză-1,6-bisfosfatază.
Familia fosfofructokinazeiEdit
PFK aparține familiei fosfofructokinazei B (PfkB) a kinazelor de zahăr. Alți membri ai acestei familii (cunoscută și sub numele de familia Ribokinazelor) includ ribokinaza (RK), adenozin kinaza (AK), inozina kinaza și 1-fosfofructokinaza. Membrii familiei PfkB/RK sunt identificați prin prezența a trei motive de secvență conservate. Structurile mai multor proteine din familia PfK au fost determinate la o serie de organisme, iar activitatea enzimatică a acestei familii de proteine prezintă o dependență de prezența ionilor pentavalenți. PFK se găsește în versiuni izoforme în mușchiul scheletic (PFKM), în ficat (PFKL) și din trombocite (PFKP), ceea ce permite o expresie și o funcție specifice pentru fiecare țesut în parte. Se speculează încă faptul că izoformele pot juca un rol în rate glicolitice specifice în mediile specifice țesuturilor în care se află. S-a constatat la om că unele linii celulare tumorale umane aveau o productivitate glicolitică crescută și corelată cu cantitatea crescută de PFKL.
.