Регуляція обміну глікогену

3. Аміло-α-1,6-глюкозидази. "Деветвящій" фермент - гідролізує α-1,6-глікозидний зв'язок з вивільненням вільної (нефосфорілірованной) глюкози. В результаті утворюється ланцюг без розгалужень, що служить субстратом для фосфорілази.

Метаболізм глікогену в печінці регулюється кількома гормонами, одні з яких активують ферменти синтезу глікогену, а інші - ферменти розпаду глікогену.

Основні ферменти метаболізму глікогену активні або в фосфорильованій, або в дефосфорілірованном формі. Приєднання фосфатів до ферменту виробляють протеїнкінази. джерелом фосфору є АТФ:

o фосфорилаза глікогену активується після приєднання фосфатної групи, o синтаза глікогену після приєднання фосфату інактивується.

Швидкість фосфорилювання зазначених ферментів підвищується після впливу на клітину адреналіну, глюкагону і деяких інших гормонів. В результаті адреналін і глюкагон викликають глікогеноліз, активуючи фосфорилазу глікогену.

Дефосфорілірованіе ферментів здійснюють протєїнфосфатаза. Активатором протеїнфосфатаз виступає інсулін. Разом з цим, інсулін і глюкокортикоїди прискорюють синтез глікогену, збільшуючи кількість молекул глікогенсінтази.

У клітці здійснюється реципрокная (взаємовиключна) регуляція. При роботі клітини і / або гормональних впливах активується протеинкиназа і, як наслідок, активується фосфорилаза глікогену і відзначено зниження глікогенсінтази. Йдуть реакції катаболізму глюкози, і утворюється енергія. При відпочинку або в спокої працюють протеїн-фосфатази, які звільняють ферменти від фосфорної кислоти: в результаті глікоген-фосфорилаза дефосфорилюється і стає активною, активується глікогенсінтази. Починається запасання глюкози у вигляді глікогену.

Для регуляції активності фосфорілази і синтази глікогену використовується особливий каскадний аденілатціклазную механізм.

А КТІВАЦІЯ фосфорилазу ГЛІКОГЕНУ

Швидкість глікогенолізу лімітується тільки швидкістю роботи фосфорілази глікогену. Її активність може змінюватися трьома способами: ковалентний модифікація, кальційзалежних активація і аллостерічеськая активація за допомогою АМФ.

ковалентний модифікація

При дії деяких гормонів на клітину відбувається активація ферменту через аденілатціклазную механізм. який є так званим каскадним регулюванням. Послідовність подій в даному механізмі включає:

1. Молекула гормону (адреналін, глюкагон) взаємодіє зі своїм рецептором;

2. Активний гормон-рецепторний комплекс впливає на мембранний G-білок;

3. G-білок активує фермент аденілатциклазу;

4. Аденилатциклаза перетворює АТФ в циклічний АМФ (цАМФ) - вторинний посередник (месенджер);

5. цАМФ аллостеріческого активує фермент протеїн А;

6. Протеїнкіназа А фосфорилирует різні внутрішньоклітинні білки. Одним з цих білків є синтаза глікогену. її активність пригнічується, іншим білком - кіназа фосфорілази. яка при фосфорилировании активується;

7. кінази фосфорілази фосфорилирует фосфорилазу "b" глікогену, остання в результаті перетворюється в активну фосфорилазу "а";

8. Активна фосфорилаза "а" глікогену розщеплює α-1,4-Глікозидний зв'язку в глікогені з утворенням глюкозо-1-фосфату.

Крім гормонів, що впливають на активність аденілатциклази через G-білки, існують інші способи регуляції цього механізму. Наприклад, після впливу інсуліну активується фермент фосфодіестерази. яка гідролізує цАМФ і, отже, знижує активність глікоген-фосфорилази.

Кальцій-залежна активація

Активація іонами кальцію полягає в активації кінази фосфорілази НЕ протеїнкіназою, а іонами Ca 2+ і кальмодулином. Цей шлях працює при ініціації кальційфосфоліпідного механізму (див "Гормони"). Такий спосіб виправдовує себе, наприклад, при

Схожі статті