Allosteric regulation of 6-phosphofructo-1-kinase activity of fat body and flight muscle from the bloodsucking bug Rhodnius prolixus

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.

RESUMO

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.