葡萄糖对丙酮酸激酶亚型M2单体-四聚体转化的体内调控由1,6-二磷酸果糖介导。

众所周知，糖酵解途径中的代谢物之一1,6-二磷酸果糖（Fru-1,6-P2）可提高丙酮酸激酶M2亚型（PKM2）的活性。最近，我们在体外实验中表明，Fru-1,6-P2可促进单体缔合形成四聚体PKM2。为了确定这种调控模式是否也发生于体内，我们制备了单体特异性单克隆抗体，并通过免疫细胞化学对培养细胞中的原位单体形成进行了定量。细胞内Fru-1,6-P2受培养基中葡萄糖浓度的调控。在生理葡萄糖浓度（4-6 mM）下，30-35%的PK以单体形式存在。然而，在细胞被剥夺葡萄糖后数分钟内，PKM2即解离为单体。在37 degrees C下1 h后检测到单体的最高水平。添加葡萄糖后，单体迅速（数分钟内）转化为四聚体。此外，当在10 mM葡萄糖中培养的细胞经葡萄糖转运蛋白抑制剂cytochalasin B处理后，在20-30 min内检测到了最高水平的单体。对Fru-1,6-P2的测定表明，其胞内浓度随培养基中葡萄糖浓度的降低而随之下降。这些结果表明，单体-四聚体相互转化是细胞通过Fru-1,6-P2响应细胞外葡萄糖浓度变化的主要体内调控机制。