Glykogenes

Glykogenes är processen för glykogensyntes , där glukosmolekyler läggs till kedjor av glykogen för lagring. Denna process aktiveras under viloperioder efter Cori-cykeln, i levern , och aktiveras även av insulin som svar på höga glukosnivåer .

Steg

Glycogenesis.png
  • Glukos omvandlas till glukos 6-fosfat genom inverkan av glukokinas eller hexokinas med omvandling av ATP till ADP.
  • Glukos-6-fosfat omvandlas till glukos-1-fosfat genom inverkan av fosfoglukomutas , som passerar genom den obligatoriska mellanprodukten glukos-1,6-bisfosfat .
  • Glukos-1-fosfat omvandlas till UDP-glukos genom verkan av enzymet UDP-glukos pyrofosforylas . Pyrofosfat bildas, som senare hydrolyseras av pyrofosfatas till två fosfatmolekyler.
  • Enzymet glykogenin behövs för att skapa initiala korta glykogenkedjor, som sedan förlängs och förgrenas av de andra enzymerna i glykogenesen. Glykogenin , en homodimer, har en tyrosinrest på varje subenhet som fungerar som ankare för den reducerande änden av glykogen. Initialt tillsätts cirka sju UDP-glukosmolekyler till varje tyrosinrest av glykogenin, vilket bildar α(1→4)-bindningar.
  • När en kedja av sju glukosmonomerer har bildats, binder glykogensyntas till den växande glykogenkedjan och lägger till UDP-glukos till 4-hydroxylgruppen i glukosylresten på den icke-reducerande änden av glykogenkedjan, vilket bildar mer α(1→ 4) bindningar i processen.
  • Grenar tillverkas av glykogenförgreningsenzym (även känt som amylo-α(1:4)→α(1:6)transglykosylas), som överför änden av kedjan till en tidigare del via α-1:6 glykosidbindning och bildar grenar, som växer ytterligare genom tillsats av fler α-1:4 glykosidenheter.

Kontroll och föreskrifter

Glykogenes svarar på hormonell kontroll.

En av huvudformerna av kontroll är den varierade fosforyleringen av glykogensyntas och glykogenfosforylas. Detta regleras av enzymer under kontroll av hormonell aktivitet, som i sin tur regleras av många faktorer. Som sådan finns det många olika möjliga effektorer jämfört med allosteriska regleringssystem.

Adrenalin (adrenalin)

Glykogenfosforylas aktiveras av fosforylering, medan glykogensyntas hämmas.

Glykogenfosforylas omvandlas från sin mindre aktiva "b"-form till en aktiv "a"-form av enzymet fosforylaskinas. Detta senare enzym aktiveras i sig av proteinkinas A och deaktiveras av fosfoproteinfosfatas-1.

Proteinkinas A i sig aktiveras av hormonet adrenalin. Epinefrin binder till ett receptorprotein som aktiverar adenylatcyklas. Det senare enzymet orsakar bildandet av cykliskt AMP från ATP ; två molekyler av cykliskt AMP binder till den regulatoriska subenheten av proteinkinas A, vilket aktiverar den och tillåter den katalytiska subenheten av proteinkinas A att dissociera från sammansättningen och att fosforylera andra proteiner.

Återgå till glykogenfosforylas, den mindre aktiva "b"-formen kan själv aktiveras utan konformationsförändringen. 5'AMP fungerar som en allosterisk aktivator, medan ATP är en hämmare, som redan setts med fosfofruktokinaskontroll , och hjälper till att ändra flödeshastigheten som svar på energibehov.

Adrenalin aktiverar inte bara glykogenfosforylas utan hämmar också glykogensyntas. Detta förstärker effekten av att aktivera glykogenfosforylas. Denna hämning uppnås genom en liknande mekanism, eftersom proteinkinas A verkar för att fosforylera enzymet, vilket sänker aktiviteten. Detta är känt som koordinat ömsesidig kontroll. Se glykolys för ytterligare information om regleringen av glykogenes.

Kalciumjoner

Kalciumjoner eller cyklisk AMP (cAMP) fungerar som sekundära budbärare. Detta är ett exempel på negativ kontroll. Kalciumjonerna aktiverar fosforylaskinas. Detta aktiverar glykogenfosforylas och hämmar glykogensyntas.

Se även