Glykogenin-1
| GYG1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Identifierare | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| , GSD15, GYG, glykogenin 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Externa ID | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wikidata | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Glykogenin-1 är ett enzym som är involverat i biosyntesen av glykogen . Den är kapabel till självglukosylering och bildar en oligosackaridprimer som fungerar som ett substrat för glykogensyntas. Detta görs genom en inter-subunit mekanism. Det spelar också en roll i regleringen av glykogenmetabolism. Rekombinant humant glykogenin-1 uttrycktes i E. coli och renades med användning av konventionella kromatografitekniker .
Glykogenmetabolism
Glykogen är en flergrenad polysackarid . Det är det primära sättet att glukos i djurceller. I människokroppen är de två huvudsakliga vävnaderna som lagrar glykogen lever och skelettmuskler. Glykogen är vanligtvis mer koncentrerat i levern, men eftersom människor har mycket mer muskelmassa lagrar våra muskler ungefär tre fjärdedelar av det totala glykogenet i vår kropp.
Plats för glykogen
Funktionen av leverglykogen är att upprätthålla glukoshomeostas, generera glukos via glykogenolys för att kompensera för minskningen av glukosnivåer som kan uppstå mellan måltiderna. Tack vare närvaron av enzymet glukos-6-fosfatas kan hepatocyterna omvandla glykogen till glukos och släppa det ut i blodet för att förhindra hypoglykemi .
I skelettmuskulaturen används glykogen som energikälla för muskelsammandragning under träning. Glykogens olika funktioner i muskler eller lever gör att regleringsmekanismerna för dess metabolism skiljer sig åt i varje vävnad. Dessa mekanismer baseras främst på skillnaderna i struktur och på regleringen av enzymerna som katalyserar syntes, glykogensyntas (GS) och nedbrytning, glykogenfosforylas (GF).
Glykogensyntes
Glykogenin är initiatorn av glykogenbiosyntesen. Detta protein är ett glykosyltransferas som har förmågan till autoglykosilering med hjälp av UDP-glukos, vilket hjälper till att växa tills det bildar en oligosackarid gjord av 8 glukos. Glykogenin är en oligomer , och det kan interagera med flera proteiner. På senare år har en familj av proteiner identifierats, GNIPs (glykogenin-interagerande protein), som interagerar med glykogenin och stimulerar dess autoglykolsileringsaktivitet.
Glykogenin-1
Hos människor kan två isoformer av glykogenin uttryckas: glykogenin-1, med en molekylvikt på 37 kDa och kodifierad av GYG1-genen, som framför allt uttrycks i muskler; och glykogenin-2, med en molekylvikt på 66 kDa och kodifierad av GYG2 gen, som uttrycks huvudsakligen i lever, hjärtmuskel och andra typer av vävnad, men inte i skelettmuskulatur. Glykogenin-1 beskrevs genom att analysera glykogenet i skelettmuskulaturen. Det fastställdes att denna molekyl förenades av en kovalent bindning till varje mogen molekyl av muskulär glykogen.
Gen
Strukturera
Glykogenin-1-genen, som sträcker sig över 13 kb, består av sju exoner och sex introner . Dess proximala promotor innehåller en TATA-box , ett cykliskt AMP- responsivt element och två förmodade Sp1-bindningsställen på en CpG-ö , en DNA-region med en hög frekvens av CpG-ställen . Det finns också nio E-boxar som binder den grundläggande helix-loop-helixen av muskelspecifika transkriptionsfaktorer.
Plats och transkription
GYG1-genen är lokaliserad på den långa armen av kromosom 3 , mellan position 24 och 25, från baspar 148,709,194 till baspar 148,745,455.
Transkription av humant glykogenin-1 initieras huvudsakligen vid 80 bp och 86 bp uppströms translatorns kodon som börjar. Transkriptionsfaktorer har olika bindningsställen för dess utveckling, några exempel är: GATA, aktivatorprotein 1 och 2 (AP-1 och AP-2) och många potentiella Octamer-1-bindningsställen.
Brist
En Glykogenin-1-brist leder till Glykogenlagringssjukdom typ XV.
Mutation
Brist på glykogenin-1 detekteras i sekvensen av glykogenin-1-genen, GYG1, som avslöjade en icke-sensmutation i en allel och en missense-mutation , Thr83Met, i den andra. Missense-mutationen resulterade i inaktivering av autoglykosyleringen av glykogenin-1, vilket är nödvändigt för priming av glykogensyntes i muskler. Autoglykosylering av glykogenin-1 sker vid Tyr195 genom en gulos-1-O-tyrosinkoppling. En inducerad missense-mutation av denna rest resulterar i inaktiverad autoglykosylering. Emellertid har missense-mutation som påverkar vissa andra rester av glykogenin-1 också visat sig eliminera autoglykosilering.
Konsekvenser
De fenotypiska egenskaperna hos skelettmuskeln hos en patient med denna sjukdom är utarmning av muskelglykogen, mitokondriell proliferation och en markant dominans av långsamma, oxidativa muskelfibrer. Mutationerna i glykogenin-1-genen GYG1 är också en orsak till kardiomyopati och arytmi .
Se även
externa länkar
- van Maanen M, Fournier PA, Palmer TN, Abraham LJ (oktober 1999). "Karakterisering av mus glykogenin-1 cDNA och promotorregion". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Genstruktur och uttryck . 1447 (2–3): 284–90. doi : 10.1016/s0167-4781(99)00159-1 . PMID 10542328 .
- van Maanen MH, Fournier PA, Palmer TN, Abraham LJ (juli 1999). "Karakterisering av den mänskliga glykogenin-1-genen: identifiering av en muskelspecifik regulatorisk domän". Gene . 234 (2): 217–26. doi : 10.1016/s0378-1119(99)00211-5 . PMID 10395894 .