磷酸果糖激酶 综述

莱茵衣藻磷酸果糖激酶RNAi载体构建及其对莱茵衣藻油脂积累的影响李兴涵;费小雯;邓晓东【摘要】为研究磷酸果糖激酶(PFK2)对微藻油脂积累的影响,克隆了莱茵衣藻磷酸果糖激酶同源基因CrPFK2,构建CrPFK2 RNAi干涉载体并转化莱茵衣藻.通过测定转基因藻在HSM培养下的生物量和油脂含量的结果发现,CrPFK2 RNAi转基因藻株在HSM培养基中生长加快,油脂含量下降了17.03％～21.48％,说明CrPFK2基因表达的降低与藻细胞油脂含量减少成正相关.CrPFK2通过改变光合碳流的多少间接调控藻细胞油脂的合成.该结果为CrPFK2基因应用于微藻油脂的遗传改良将起到重要作用.【期刊名称】《广东农业科学》【年(卷),期】2014(041)010【总页数】5页(P155-159)【关键词】莱茵衣藻;磷酸果糖激酶;RNAi;油脂含量【作者】李兴涵;费小雯;邓晓东【作者单位】海南大学农学院,海南海口571101;中国热带农业科学院热带生物技术研究所,海南海口571101;海南医学院理学院,海南海口 571101;中国热带农业科学院热带生物技术研究所,海南海口571101【正文语种】中文【中图分类】Q945随着化石能源的日益减少、环境污染的日益严重，寻找可再生、清洁无污染的绿色替代能源成为了各国学者的关注[1]。

生物柴油是一种优质清洁燃料，可从各种生物质提炼，因此可以说是取之不尽、用之不竭的能源，在资源日益枯竭的今天，有望取代石油成为替代燃料。

微藻是一类在陆地、海洋分布广泛，营养丰富，光合利用率高的自养生物。

微藻在生产生物柴油方面具有光合效率高、生产周期短、环境适应能力强和生物产量高等优点，是制备生物柴油的良好材料[2-3]。

莱茵衣藻诱导中性脂合成的逆境形式主要包括缺氮、缺硫、缺磷、缺铁、温度升高及pH值升高等，其中缺氮诱导中性脂积累最为显著[4]。

我们通过研究缺氮条件下莱茵衣藻进行数字基因表达谱（DigitalGene Expression Profiling，DGE）分析[5]，发现磷酸果糖激酶的表达量相对正常培养变化非常明显。

磷酸果糖激酶研究进展生科0901 冯阳2009304200608摘要：作为糖酵解过程中的三个关键酶之一，磷酸果糖激酶掌握着糖酵解开始的钥匙。

对于磷酸果糖激酶的研究和应用主要在于对于糖尿病的治疗，磷酸果糖激酶的变构效应的研究，磷酸果糖激酶在糖酵解中的地位等等。

本文就磷酸果糖激酶的研究进展进行综述。

关键词：磷酸果糖激酶柠檬酸结合位点进化乳酸一．磷酸果糖激酶简介名称：磷酸果糖激酶（fructose-1,6-bisphosphate）催化反应：果糖-6-磷酸+A TP→果糖-1,6-二磷酸辅助因子：Mg2+催化机制：镁离子将ATP外侧的两个磷酸基团作用，使磷原子更容易接受孤对电子的亲和进攻，使两个磷原子之间的氧桥所共用的电子对向氧原子一方转移，ATP的磷酸集团有利于氧桥断裂，并与果糖-6-磷酸分子结合，生成果糖-1,6-二磷酸。

立体结构：每个PFK单体可以分为两个结构域，1和2。

它们的空间位置可以用坐标系表示，结构域1从氨基酸的末端开始，包括五个折叠区域和五个螺旋区域。

一个蛋白质单体在两个结构域中反复折叠。

两个结构域自身都紧密装配，相互之间接触比较松散，形成一个深的裂缝。

PFK的四个亚基中的每一个亚基都与其他两个亚基紧密接触，与第三个亚基的接触比较松散。

每两个亚基形成一个超结构，而这样一个超结构与PFK的整体结构非常相似，因此，PFK在发展过程中保持了较为稳定的空间构象。

二．磷酸果糖激酶中柠檬酸结合位点的进化磷酸果糖激酶是依靠复杂方式来控制糖酵解，变构调节是调节催化作用的一种手段。

对原核生物和真核生物的PFK进行序列分析表明，磷酸果糖激酶在两种不同的物种内的分歧是通过副本的变化和原核生物基因序列的变化引起的。

原核生物的磷酸果糖激酶的是真核生物的激酶大小的1/2，并且真核生物的磷酸果糖激酶的调控措施要远远多于原核生物。

在真核生物的磷酸果糖激酶中总共发现了六个关于酶活性的结合位点，催化ATP 和果糖-6-磷酸的结合位点，激活剂结合位点，腺嘌呤核苷酸和果糖-1,6-二磷酸结合位点，以及ATP和柠檬酸盐的抑制性结合位点。

hif-1α糖酵解途径理论说明以及概述1. 引言1.1 概述在细胞的代谢过程中，糖酵解途径是一种重要的能量供应方式。

而hif-1α(hypoxia-inducible factor 1 alpha)作为一个主要的转录因子，在糖酵解途径中发挥着关键的调节作用。

本文将就hif-1α与糖酵解途径之间的关系展开详细探讨。

1.2 文章结构本文主要分为五个部分进行讲述。

首先是引言部分，对文章进行概述，并介绍整篇文章的结构安排。

然后是第二部分，对hif-1α的作用和功能进行介绍。

接下来，第三部分将详细阐述糖酵解途径的基本原理与过程。

随后，第四部分将重点探讨hif-1α在糖酵解途径中的调控机制以及影响因素。

最后，我们将在第五部分总结hif-1α与糖酵解之间紧密的关系，并展望未来可能的研究方向。

1.3 目的本文旨在通过对hif-1α和糖酵解途径相关知识的阐述和归纳，探究hif-1α在糖酵解途径中的具体作用以及其调控机制。

希望通过本文的阐述，能够加深对hif-1α与糖酵解之间关系的理解，并为进一步研究提供启示和指导。

以上是关于“1. 引言”部分的详细内容描述，介绍了文章的概要、结构安排和主要目的。

2. hif-1α的作用和功能2.1 hif-1α的基本概念hif-1α（hypoxia-inducible factor 1 alpha）是一种转录因子，它在细胞中对氧气水平进行感知，并调控与细胞代谢和存活相关的基因表达。

2.2 hif-1α在糖酵解途径中的作用糖酵解途径是一种重要的细胞能量产生过程，包括将葡萄糖分解成乳酸的过程。

hif-1α在糖酵解途径中起到关键的调节作用。

当细胞内氧气水平较低时（缺氧状态），hif-1α被稳定并积累在细胞核中。

积累的hif-1α与另外一个亚单位形成复合物，促进特定基因的转录。

这些被调控的基因参与糖酵解通路关键酶的表达，如磷酸果糖激酶（PFK）和乙酰辅酶A羧化酶（ACACA）。

通过增加这些关键代谢酶的表达，hif-1α可以增强葡萄糖代谢并提供细胞所需的能量。

19新陈代谢——指生物体内一些化学变化的总称，是生物体表现其生命活动的重要特征之一。

是由多种酶协同作用的化学反应网络。

从物质代谢来说，新陈代谢包括分解代谢和合成代谢。

分解代谢——生物大分子通过一系列的酶促反应步骤，转变为较小的、较简单的物质的过程。

合成代谢——生物体利用小分子或大分子的结构元件合成自身生物大分子的过程。

能量代谢——在生物体内，以物质代谢为基础，与物质代谢过程相伴随发生的，是蕴藏在化学物质中的能量转化，统称为能量代谢20机体内许多磷酸化合物，当其磷酰基水解时，释放出大量的自由能（一般水解时能释放出5kcal/mol以上的自由能）。

这类化合物称为高能磷酸化合物。

其释放高能量的化学键叫“高能键”，有符号“~”表示。

磷酸肌酸和磷酸精氨酸以高能磷酸基团的转移作为贮能物质统称为磷酸原21生物膜是构成细胞所有膜的总称，包括围在细胞质外围的质膜和细胞器的内膜系统。

被动运输 指物质从高浓度的一侧，通过膜运输到低浓度的一侧，物质顺浓度梯度的方向跨膜运输的过程。

不需要消耗代谢能的穿膜运输。

特点：物质的运送速率既依赖于膜两侧运送物质的浓度差；又与被运送物质的分予大小，电荷和在脂双层中的溶解性有关。

主动运输指物质逆浓度梯度的穿膜运输过程。

需消耗代谢能，并需专一性的载体蛋白。

特点：①专一性。

有的细胞膜能主动运输某些氨基酸，但不能运送葡萄糖。

有的则相反。

②运送速度可以达到“饱利“状态。

③方向性。

如细胞为了保持其内、外的K+、Na+的浓度梯度差以维持其正常的生理活动，细胞主动地向外运送Na+ ，而向内运送K+ 。

④选择性抑制。

各种物质的运送有其专一的抑制剂阻遏这种运送。

⑤需要提供能量。

如果一种物质的运输与另一种物质的运输相关而且方向相同，称为同向运输。

方向相反则称为反向运输，这二者又统称为协同运输。

Na+、K+-泵实际是分布在膜上的Na+、K+-ATP酶。

通过水解ATP提供的能量主动向外运输Na+，而向内运输K+ 。

pfkm过表达质粒-概述说明以及解释1.引言1.1 概述pfkm基因（也被称为磷酸果糖激酶基因）在细胞能量代谢中发挥着重要的调控作用。

它编码一种重要的酶，即磷酸果糖激酶（PFKM），该酶在糖酵解途径中催化磷酸果糖的转化。

糖酵解是一种细胞中常见的代谢过程，它将葡萄糖分解成能量和其他代谢产物，为细胞提供所需的能量。

pfkm基因的调控机制也备受研究者的关注。

细胞对能量的需求和代谢产物的浓度都可以影响pfkm基因的转录水平。

多种信号传导通路和转录因子可以参与调控pfkm基因的表达，从而确保细胞能够根据需要动态地调整糖酵解途径的活性。

过表达是指pfkm基因在细胞中的表达水平高于正常水平。

过表达的pfkm可能对细胞的能量代谢和其他生物学过程产生重要影响。

对于生物体而言，维持pfkm基因的适度表达水平非常关键，过高或过低的表达水平都可能对细胞的正常功能产生不利影响。

在本文中，我们将详细探讨pfkm基因的功能和调控机制，并阐述pfkm过表达对细胞的影响。

同时，我们也将探讨pfkm过表达的意义以及进一步研究的展望。

通过对pfkm的深入研究，我们有望深化对细胞能量代谢调控的理解，为相关疾病的治疗和新型治疗策略的开发提供重要的理论基础。

文章结构部分主要用来介绍整篇文章所包含的各个章节和各个章节之间的逻辑关系。

下面是文章1.2文章结构部分的内容：1.2 文章结构本文按照以下结构组织：引言部分介绍了本篇长文的背景和目的，对pfkm过表达质粒进行了简要概述，并阐明了本文的目标。

正文部分分为两个主要章节。

首先，在2.1部分，我们将详细介绍pfkm基因的功能和调控机制。

我们将探讨pfkm基因在细胞中的作用以及其在代谢调节中的重要性。

此外，我们将研究pfkm基因的调控机制，包括转录因子的调节、信号通路的参与等等。

通过深入了解pfkm基因的功能和调控机制，我们可以更好地理解其过表达所带来的影响。

其次，在2.2部分，我们将重点探讨pfkm过表达对细胞和有机体的影响。

磷酸果糖激酶（PFK）活性检测试剂盒微量法注意：正式测定前务必取2-3个预期差异较大的样本做预测定。

货号：BC0535规格：100T/96S产品内容：提取液：液体100mL×1瓶，4℃保存；试剂一：液体20mL×1瓶，4℃保存；试剂二：粉剂×1瓶，-20℃保存。

试剂三：液体×1支，-20℃保存。

试剂四：液体×1支，4℃保存。

产品说明：PFK（EC2.7.1.11）广泛存在于动物、植物、微生物和培养细胞中，负责将果糖-6-磷酸和ATP转化为果糖二磷酸和ADP，是糖酵解过程的关键调节酶之一。

PFK催化果糖-6-磷酸和ATP生成果糖-二磷酸和ADP，丙酮酸激酶和乳酸脱氢酶进一步依次催化NADH氧化生成NAD+，在340nm下测定NADH下降速率，即可反映PFK活性。

需自备的仪器和用品：紫外分光光度计/酶标仪、水浴锅、台式离心机、可调式移液器、微量石英比色皿或96孔板（UV）、研钵、冰和蒸馏水。

操作步骤：一、样本的前处理1、细菌或培养细胞：先收集细菌或细胞到离心管内，离心后弃上清；按照细菌或细胞数量（104个）提取液体积（mL）为500-1000：1的比例（建议500万细菌或细胞加入1mL提取液），超声波破碎细菌或细胞（冰浴，功率20％或者200W，超声3s，间隔10s，重复30次）；8000g4℃离心10min，取上清，置冰上待测。

2、组织：按照组织质量（g）：提取液体积（mL）为1:5-10的比例（建议称取约0.1g组织，加入1mL提取液），进行冰浴匀浆；8000g4℃离心10min，取上清，置冰上待测。

3、血清（浆）样品：直接检测。

二、测定步骤：1.紫外分光光度计/酶标仪预热30min以上，调节波长至340nm，蒸馏水调零。

2.样本测定（1）在试剂二瓶中加入17mL试剂一和1.13mL蒸馏水充分溶解，置于37℃（哺乳动物）或25℃（其他物种）水浴5分钟。

收稿日期:2008204216 修回日期:20082092193通讯联系人:管玉霞,女,博士,硕士研究生导师,从事生化与微生物制药研究.第25卷第2期Vol.25　No.2分析科学学报J OU RNAL OF ANAL YTICAL SCIENCE 2009年4月Apr.2009文章编号:100626144(2009)022*******反相高效液相色谱法测定磷酸果糖激酶的活性管玉霞31,张洪秀2,邢莉丽1(1.福州大学生物科学与工程学院,福建福州350002;2.山东省环境保护科学研究设计院,山东济南250013)摘　要:采用反相高效液相法(RP 2HPL C )测定磷酸果糖激酶的活性。

将磷酸果糖激酶与含有果糖262磷酸和A TP 的反应体系混合,置于30℃水浴中,反应20min 后,沸水浴3min 终止反应。

通过RP 2HPL C 测定酶反应前后产物二磷酸腺苷(ADP )量的变化来分析酶的活性。

ADP 的生成量在5～400mg/L 范围内具有良好的线性关系,方法的精密度良好(RSD <5%)。

本方法与通常所用的酶偶联法(ECM )相比准确度高,且简便易行。

关键词:反相高效液相色谱法;磷酸果糖激酶;活性测定中图分类号:O657.7+2 文献标识码:A磷酸果糖激酶(Phosp hofructokinase ,PF K ,EC2.7.1.11)是糖酵解途径(EM P 途径)中的限速酶,它催化果糖262磷酸和A TP 反应生成果糖21,62二磷酸和二磷酸腺苷(ADP )[1]。

文献报道的PF K 酶活性测定方法主要是酶偶联法[2-4],但这种方法需要通过其它三种酶相偶联,操作复杂,分析成本高。

而磷酸果糖激酶EL ISA 试剂盒也价格不菲,且检测范围有限。

本文利用反相高效液相色谱(RP 2HPL C )法对生成物ADP 进行检测,通过检测ADP 含量的方法来测定PF K 的活性,建立了一种简便、快速、准确、廉价的检测PF K 活性的新方法。

鱼磷酸果糖激酶(PFK)酶联免疫分析（ELISA）试剂盒使用说明书本试剂仅供研究使用目的：本试剂盒用于测定鱼肝脏及相关液体样本中磷酸果糖激酶(PFK)的含量。

实验原理：本试剂盒应用双抗体夹心法测定标本中鱼磷酸果糖激酶(PFK)水平。

用纯化的鱼磷酸果糖激酶(PFK)抗体包被微孔板，制成固相抗体，往包被单抗的微孔中依次加入磷酸果糖激酶(PFK)，再与HRP标记的磷酸果糖激酶(PFK)抗体结合，形成抗体-抗原-酶标抗体复合物，经过彻底洗涤后加底物TMB显色。

TMB在HRP酶的催化下转化成蓝色，并在酸的作用下转化成最终的黄色。

颜色的深浅和样品中的磷酸果糖激酶(PFK)呈正相关。

用酶标仪在450nm 波长下测定吸光度（OD值），通过标准曲线计算样品中鱼磷酸果糖激酶(PFK)浓度。

试剂盒组成：样本处理及要求：1. 血清：室温血液自然凝固10-20分钟，离心20分钟左右（2000-3000转/分）。

仔细收集上清，保存过程中如出现沉淀，应再次离心。

2. 血浆：应根据标本的要求选择EDTA或柠檬酸钠作为抗凝剂，混合10-20分钟后，离心20分钟左右（2000-3000转/分）。

仔细收集上清，保存过程中如有沉淀形成，应该再次离心。

3. 尿液：用无菌管收集，离心20分钟左右（2000-3000转/分）。

仔细收集上清，保存过程中如有沉淀形成，应再次离心。

胸腹水、脑脊液参照实行。

4. 细胞培养上清：检测分泌性的成份时，用无菌管收集。

离心20分钟左右（2000-3000转/分）。

仔细收集上清。

检测细胞内的成份时，用PBS（PH7.2-7.4）稀释细胞悬液，细胞浓度达到100万/ml左右。

通过反复冻融，以使细胞破坏并放出细胞内成份。

离心20分钟左右（2000-3000转/分）。

仔细收集上清。

保存过程中如有沉淀形成，应再次离心。

5. 组织标本：切割标本后，称取重量。

加入一定量的PBS，PH7.4。

用液氮迅速冷冻保存备用。

标本融化后仍然保持2-8℃的温度。

果糖-1-磷酸转移酶参与的反应概述及解释说明1. 引言1.1 概述果糖-1-磷酸转移酶是一种重要的酶类，参与多种生化反应过程。

它能催化果糖和磷酸基团之间的转移反应，通过该反应将果糖磷酸化，生成果糖-1-磷酸。

果糖-1-磷酸是关键的中间产物，在细胞代谢和能量产生过程中起着重要作用。

因此，深入了解果糖-1-磷酸转移酶参与的反应机制对于揭示细胞代谢调控和相关传递信号等方面具有重要意义。

1.2 文章结构本文将首先介绍果糖-1-磷酸转移酶的基本概念，并对其进行详细描述。

接着，我们将概述该反应的背景知识，包括介绍果糖-1-磷酸转移酶的催化机制以及相关反应概述。

在这之后，我们将分析该反应的关键步骤，并探讨调控该反应和影响因素。

最后，我们将总结目前已有的主要发现，并提出存在的问题和展望未来的研究方向。

1.3 目的本文的目的是全面探讨果糖-1-磷酸转移酶参与的反应机制，从背景知识到关键步骤分析，进而阐述调控该反应和影响因素。

通过深入了解果糖-1-磷酸转移酶的功能和作用机制，我们可以为细胞代谢、能量产生以及相关传递信号等领域的研究提供重要参考，并为未来开展更深入的研究提供方向指导。

2. 背景知识：2.1 果糖-1-磷酸转移酶介绍果糖-1-磷酸转移酶是一种重要的催化酶，参与了细胞内果糖代谢途径中的关键步骤。

该反应是将果糖-1-磷酸（F1P）转化为果糖-6-磷酸（F6P），在这个过程中，一个无机磷酸基团被转移到另一个分子上。

该酶由一条多肽链组成，在许多生物系统中广泛存在，包括人体、动物和植物。

在细胞内，果糖-1-磷酸转移酶主要位于胞浆或线粒体中。

2.2 反应概述果糖-1-磷酸转移反应是果糖代谢途径中的关键步骤之一。

在此反应中，果糖-1-磷酸（F1P）经过催化作用被转化为果糖-6-磷酸（F6P）。

具体而言，果糖-1-磷酸转移酶将底物F1P的一个无机磷酸基团转移到ADP分子上，生成F6P和ATP。

这个反应是一个磷酸化反应，同时也是一个可逆反应。