PFKFB2,即6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酶,是一种双功能酶,负责催化果糖-2,6-二磷酸(Fru-2,6-P2)的合成与降解,Fru-2,6-P2是调节糖酵解的关键因子。在哺乳动物中,不同基因编码不同组织分布和酶活性的PFKFB2异构体。PFKFB2基因在人类基因组中的序列跨度为22,485个碱基对,包含15个外显子,编码一个由505个氨基酸组成的蛋白质,分子量为58,849道尔顿。与其他哺乳动物的同源基因相比,人类PFKFB2基因在基因结构、5'和3'侧翼区域序列以及简单序列重复元件位置上显示出高度保守性,其编码的蛋白质保留了所有重要的调节位点、催化位点和底物结合位点[5]。
PFKFB2在多种生物学过程中发挥作用,包括肿瘤生长、细胞代谢和免疫调节。在结直肠癌中,PFKFB2的表达下调与患者的较差预后相关,PFKFB2能够通过抑制上皮-间质转化(EMT)和糖酵解来抑制肿瘤的转移和恶性进展[3]。在脑胶质瘤中,PFKFB2的表达上调与患者的较差预后相关,PFKFB2能够通过AMPK-HIF-1α信号通路促进葡萄糖依赖性新生丝氨酸生物合成,从而促进肿瘤的生长[4]。在慢性肾脏疾病(CKD)中,PFKFB2的表达上调与肾脏纤维化和炎症相关,PFKFB2可能是CKD和肾脏功能的治疗靶点[2]。在心肌梗死(MI)中,PFKFB2的表达下调与免疫细胞的分布相关,PFKFB2可能在反映急性心肌梗死(AMI)向陈旧性心肌梗死(OMI)的过渡以及预测免疫细胞分布方面发挥关键作用[1]。
综上所述,PFKFB2是一种重要的双功能酶,参与调节糖酵解和细胞代谢,影响多种生物学过程,包括肿瘤生长、肾脏纤维化和心肌梗死。PFKFB2的表达水平和功能可能与多种疾病的发生和发展相关,PFKFB2可能是这些疾病的治疗靶点。
参考文献:
1. Yang, Xiangyu, Li, Jie, Hu, Xinyao, Tang, Jia, Ma, Qilin. 2022. Identification of PFKFB2 as a key gene for the transition from acute to old myocardial infarction in peripheral blood. In Frontiers in cardiovascular medicine, 9, 993579. doi:10.3389/fcvm.2022.993579. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36561770/
2. Si, Shucheng, Liu, Hongyan, Xu, Lu, Zhan, Siyan. 2024. Identification of novel therapeutic targets for chronic kidney disease and kidney function by integrating multi-omics proteome with transcriptome. In Genome medicine, 16, 84. doi:10.1186/s13073-024-01356-x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38898508/
3. Liu, Furong, Wei, Xiaoli, Chen, Zhanhong, Hu, Peishan, Jin, Ying. 2023. PFKFB2 is a favorable prognostic biomarker for colorectal cancer by suppressing metastasis and tumor glycolysis. In Journal of cancer research and clinical oncology, 149, 10737-10752. doi:10.1007/s00432-023-04946-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37311985/
4. Yun, Hye Jin, Li, Min, Guo, Dong, Lu, Zhimin, Lee, Jong-Ho. 2023. AMPK-HIF-1α signaling enhances glucose-derived de novo serine biosynthesis to promote glioblastoma growth. In Journal of experimental & clinical cancer research : CR, 42, 340. doi:10.1186/s13046-023-02927-3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38098117/
5. Heine-Suñer, D, Díaz-Guillén, M A, Lange, A J, Rodríguez de Córdoba, S. . Sequence and structure of the human 6-phosphofructo-2-kinase/fructose-2,6-bisphosphatase heart isoform gene (PFKFB2). In European journal of biochemistry, 254, 103-10. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9652401/