ensüüm nii glükolüütilise raja reaktsiooni kui ka pöördreaktsiooni glükoneogeneetilise raja koosseisus. 3. Fosfofruktokinaas-1, PFK-1 Järgmises glükolüüsi raja reaktsioonis kasutatakse ATP energia F6P konverteerimisel fruktoos 1,6-bisfosfaadiks (F1,6BP). Reaktsiooni katalüüsib fosfofruktokinaas-1 ehk PFK-1 ja reaktsioon on praktiliselt pöördumatu (ΔG0 = -22.2 kJ/mol). Glükoneogeneetilises rajas viiakse F1,6BP-i konversioon F6P-ks läbi hüdrolüütilise ensüümi fruktoos 1,6-bisfosfataasi (F-1,6BPaas) poolt. Nende kahe ensüümi olemasolu samas raku kompartmendis võimaldab metaboolse futiilse tsükli teket, mis kontrollimatul mittereguleeritud kujul viiks suurte energiakadudeni. Mõlema ensüümi aktiivsus on aga olulisel määral reguleeritud. PFK-1 loetakse kiirust limiteerivaks ensüümiks glükolüüsi rajas ja F-1,6BPaas on kiirust limiteeriv ensüüm glükoneogeneesis. 4. Aldolaas Aldolaas katalüüsib F1,6BP lagunemist kaheks 3-C produktiks,
kasutatakse tärklise sünteesiks, osa on vajalikud RuBP taastamiseks. RuBP taastamine saavutatakse 3-, 4-, 5- ja 6-süsinikuliste ühendite vastastikuste üleminekute kaudu. Selleks eemaldab transketolaas fruktoos-1,6-fosfaadilt ning sedoheptuloos-7-fosfaadilt 2-süsinikulised fragmendid, moodustades nii vastavalt erütroos-4-fosfaadi (E4P) ning riboos- 5-fosfaadi (R5P). Erütroos-4-fosfaat reageerib omakorda DHAP-ga – tekib sedoheptuloos- 1,7-bisfosfaat, mis defosforüleeritakse bisfosfataasi mõjul ja muundatakse transketolaasi mõjul riboos-5-fosfaadiks ning seejärel ribuloos-5-fosfaadiks (Ru5P). Samal ajal moodustub transketolaasi mõjul glükoaldehüüdist ja glütseeraldehüüd-3-fosfaadist ksüluloos-5-fosfaat, mis ribuloos-5-fosfaat 3-epimeraasi toimel Ru5P-ks konverteeritakse. Calvini tsükli viimaseks sammuks loetakse RuBP taastamist Ru5P fosforüleerimisel fosforibulokinaasi abil. Joonis 1. PCR tsükkel 3.2 PCR tsükli produktide metabolism
See ensüüm kasutab fosforüülrühma doonorina GTP-d: oksaalatsetaat + GTP PEP + CO2 + GDP Teine pöördumatu reaktsioon EMP rajas on katalüüstud fosfofruktokinaasi poolt, mis viib fruktoos 6- fosfaadi fruktoos 1,6-bisfosfaadiks: FBP + H2O F-6-P + Pi Glükoneogeneesis viib pöördreaktsiooni läbi fruktoosi 1,6-bifosfataas. Nende kahe vastandliku ensüümi suhe rakus määrabki, kumb rada töötab. Näiteks E. coli mutandid, mis on defektsed fruktoos 1,6- bisfosfataasi geeni fbp suhtes, ei ole võimelised kasvama glükoneogeneetilistel substraatidel malaat, suktsinaat, glütserool või atsetaat. EMP rajas katalüüsib glükoosist glükoos 6-fosfaadi moodustumise heksokinaas. Ka see reaktsioon ei ole sama ensüümi poolt pööratav. Glükoneogeneesis defosforüleerib glükoos 6-fosfaadi glükoos 6-fosfataas: G-6-P + H2O glükoos + Pi Glükoneogenees on energeetiliselt kulukas: