ABSTRACT
6-phosphofructo-1-kinase (phosphofructokinase; PFK) activity from Rhodnius prolixus, a haematophagous insect which is usually a poor flyer, was measured and compared in two metabolically active tissues - flight muscle and fat body. The activity of this important regulatory glycolytic enzyme was much more pronounced in muscle (15.1 ± 1.4 U/mg) than in fat body extracts (3.6±0.4 U/mg), although the latter presented higher levels of enzyme per protein content, as measured by western-blotting. Muscle extracts are more responsible than fat body to ATP and fructose 6-phosphate, both substrates of PFK. Allosteric regulation exerted by different effectors such as ADP, AMP and fructose 2,6-phosphate presented a singular pattern for each tissue. Optimal pH (8.0-8.5) and sensitivity to pH variation was very similar, and citrate was unable to inhibit PFK activity in both extracts. Our results suggest the existence of a particular PFK activity for each tissue, with regulatory patterns that are consistent with their physiological roles.
A atividade da fosfofrutocinase (PFK) de Rodnius prolixus, um inseto hematófago, o qual vôa somente pequenas distâncias, foi medida e comparada em dois tecidos metabolicamente ativos - músculo de asa e corpo gorduroso. A atividade desta importante enzima glicolítica regulatória foi muito mais pronunciada em músculo de asa (15,1 ±1,4 U/mg) do que em extrato de corpo gorduroso (3,6 ±0,4 U/mg) embora este último tenha apresentado níveis mais altos da enzima por quantidade de proteína, como medido por western-blotting. Extratos de músculo foram mais responsivos do que corpo gorduroso para ATP e frutose-6-fosfato, ambos substratos da PFK. A regulação alostérica exercida por diferentes efetores tais como ADP, AMP, frutose-2,6-bisfosfato apresentou um padrão singular para cada tecido. O pH ótimo (8,0-8,5) e a sensibilidade a variações de pH, foram muito similares e o citrato foi incapaz de inibir a atividade da PFK em ambos os extratos. Nossos resultados sugerem a existência de uma atividade particular da PFK para cada tecido com padrões regulatórios que são consistentes com suas funções fisiológicas.
Subject(s)
Animals , Fat Body/enzymology , Muscle, Skeletal/enzymology , Phosphofructokinase-1/metabolism , Phosphofructokinase-1/physiology , Rhodnius/enzymology , Allosteric Regulation/physiology , Blotting, Western , KineticsABSTRACT
Neste trabalho, nós relatamos evidencias de que a associação entre fosfofrutocinase e F-actina pode ser afetada por estímulos pela insulina em homogeneizados de músculo esquelético de coelho e que esta associação pode ser um mecanismo de regulação da fosfofrutocinase. Através de tecnicas de co-sedimentação, nós observamos que em tecidos estimulados pela insulina, aproximadamente 70% da atividade fosfofrutocinásica esta co-localizada a fração enriquecida com actina, contra 28% no controle. Este fenômeno é acompanhado por um aumento de 100% na atividade específica da fosfofrutocinase em homogeneizados estimulados. F-actina purificada causou um aumento de 230% na atividade da fosfofrutocinase e alterou seus parâmetros cinéticos. A presença de F-actina aumentou a afinidade da fosfofrutocinase pela frutose 6-fosfato, sem alterar, no entanto, a velocidade máxima (Vmax). Nós propomos que a modulação da distribuição celular da fosfofrutocinase pode ser um dos mecanismos de controle do fluxo glicolítico em músculos de mamíferos pela insulina.