2-デオキシ-D-グルコース-6-リン酸によるウシ心ヘキソキナーゼの阻害：31p NMRおよび代謝への特性評価

グルコース類似体、2-デオキシ-D-グルコース（2DG）は、無線アイソトープトレーサー法および31p NMRにより、グルコースの代謝の初期ステップを研究するために広く使用されています。アセテート/2DG（両方5 mM）とインスリンで灌流したラット心臓では、2-デオキシ-D-グルコース-6-リン酸（2DG6P）によるリンのトラッピングをもたらします。以前の31p NMR研究で観察されたように、濃度ですが、ほぼ正常な機能。2DG6P濃度がどのように安定しているかを理解するために、31P NMR技術によってin vitroで2DG6Pによる哺乳類ヘキソキナーゼの阻害を研究しました。以前に観察されていない阻害が発見されました。G6Pは、ATPと競合し、2DGと競合しないという点で阻害に似ていますが、阻害定数（1.4 mm）がはるかに大きいという点です。実験プロトコルには、G6Pなどの迷走阻害剤の酵素破壊に関する規定が含まれています。結果は、灌流心臓の定常状態で見られる高2DG6Pおよび低ATP濃度が、ヘキソキナーゼによる糖のリン酸化速度を強く低下させるはずであることを示しています。

The glucose analog, 2-deoxy-D-glucose (2DG), has been used widely for studying the initial steps in the metabolism of glucose by radio-isotope tracer methods and by 31P NMR. In the rat heart perfused with acetate/2DG (both 5 mM) plus insulin, trapping of phosphorus by 2-deoxy-D-glucose-6-phosphate (2DG6P) results in a steady state exhibiting high 2DG6P (55 mM) and low ATP concentrations but near-normal function, as observed in an earlier 31P NMR study. In order to understand how the 2DG6P concentration is stabilized, we studied the inhibition of a mammalian hexokinase by 2DG6P in vitro by a 31P NMR technique. Inhibition, previously unobserved, was found. It is similar to inhibition by G6P in that it is competitive with ATP and not competitive with 2DG, but the inhibition constant (1.4 mM) is much larger. The experimental protocol includes provisions for enzymatic destruction of stray inhibitors such as G6P. The results show that the high 2DG6P and low ATP concentrations found in the steady state of the perfused heart should strongly reduce the rate of phosphorylation of sugars by hexokinase.