Введение

Полимеризация молекул глюкозы в гликоген

Гликогенез – это процесс синтеза гликогена, в ходе которого молекулы глюкозы присоединяются к цепям гликогена для запасания. Этот процесс активируется в печени в периоды отдыха после цикла Кори, а также активируется инсулином в ответ на повышенный уровень глюкозы.

Контроль и регулирование

Гликогенез подвержен гормональной регуляции. Основной формой этой регуляции является вариативное фосфорилирование гликогенсинтазы и гликогенфосфорилазы. Этот процесс регулируется ферментами, находящимися под контролем гормональной активности, которая, в свою очередь, регулируется множеством факторов. Следовательно, количество возможных эффекторов значительно больше, чем в аллостерических системах регуляции.

Эпинефрин (адреналин)

Гликогенфосфорилаза активируется фосфорилированием, тогда как гликогенсинтаза ингибируется. Гликогенфосфорилаза превращается из менее активной формы "b" в активную форму "a" под действием фермента фосфорилазокиназы. Этот последний фермент, в свою очередь, активируется протеинкиназой А и деактивируется фосфопротеиновой фосфатазой 1. Сама протеинкиназа А активируется гормоном адреналином. Эпинефрин связывается с рецепторным белком, который активирует аденилатциклазу. Последний фермент вызывает образование циклического АМФ из АТФ; две молекулы циклического АМФ связываются с регуляторной субъединицей протеинкиназы А, что активирует её, позволяя каталитической субъединице протеинкиназы А диссоциировать от комплекса и фосфорилировать другие белки. Возвращаясь к гликогенфосфорилазе, менее активная форма "b" может быть активирована и без изменения конформации. 5'-АМФ действует как аллостерический активатор, а АТФ – как ингибитор, как уже было показано на примере регуляции фосфофруктокиназы, помогая изменять скорость потока в зависимости от энергетических потребностей. Эпинефрин не только активирует гликогенфосфорилазу, но и ингибирует гликогенсинтазу. Это усиливает эффект активации гликогенфосфорилазы. Это ингибирование осуществляется аналогичным механизмом, поскольку протеинкиназа А фосфорилирует фермент, что снижает его активность. Это называется координированным взаимным контролем. Более подробную информацию о регуляции гликогенеза можно найти в разделе "Гликолиз".

Ионы кальция

Ионы кальция или циклический АМФ (cAMP) выступают в роли вторичных посредников. Это пример отрицательной регуляции. Ионы кальция активируют фосфорилазкиназу. Это активирует гликогенфосфорилазу и ингибирует гликогенсинтазу.