Sensitivity of fructose-1,6-biphosphatase from yeast, liver and skeletal muscle to fructose-2,6-biphosphate and 5?-adenosine monophosphate

Abstract

Als Voraussetzung für künftige Studien über mögliche Effekte des antimikrobiellen Agens Sulfit auf die Gluconeogenese von Hefe wurde eine vergleichende Studie über Fructose-1,6-bisphosphatase (FBPase), einem Schlüsselenzym der Gluconeogenese, durchgeführt. Hierbei wurden die FBPasen aus Hefe, Leber und Skelettmuskel verglichen. Im Gegensatz zur FBPase aus Hefe, bzw. Leber, ist die FBPase aus Skelettmuskel etwa 1000fach empfindlicher gegen Hemmung durch 5′-Adenosin monophosphat (5′-AMP) und 30–250fach weniger empfindlich gegen Hemmung durch Fructose-2,6-bisphosphat (F-2,6-P₂). Das Verhältnis der Enzymaktivität bei pH 7 zu der bei pH 9, und das Verhältnis der Aktivität in Gegenwart von Mg^2ü zu der mit Mn^2ü, die als Parameter für die kinetischen Eigenschaften der FBPase gemessen wurden, zeigen drastische Unterschiede zwischen dem Enzym aus Skelettmuskel auf der einen Seite und den FBPasen aus Hefe und Leber auf der anderen Seite. Diese Ergebnisse begründen die Vorstellung, daß die Enzyme aus Hefe und Leber ihre Aufgabe bei der Gluconeogenese haben, wogegen das Enzym aus Skelettmuskel bei anderen biologischen Vorgängen eine Rolle spielt. As a prerequisite for future studies on the possible effect of sulphite, an anti-microbial agent, on gluconeogenesis in yeast, a comparative study of fructose-1,6-bisphosphatase (FBPase), a key enzyme of gluconeogenesis, from yeast, liver and skeletal muscle is reported. In contrast to FBPase from yeast or liver, FBPase from skeletal muscle is approximately 1000-fold more sensitive to inhibition by 5′ adenosine monophosphate and 30 to 250-fold less sensitive to inhibition by fructose-2,6-bisphosphate. The kinetic properties of the FBPases, determined by the ratios R(Mg^2ü/Mn^2ü) and R (pH 7/9) of the enzyme activities, measured at 10 mM Mg^2ü and 2 mM Mn^2ü and at pH 7.0 and 9.0, respectively, show a drastic difference between the skeletal muscle and the yeast or liver enzymes. The data support the idea that the enzymes from yeast and liver function in gluconeogenesis, whereas the enzyme from skeletal muscle is involved in other biological functions.