Syntaza glikogenowa
Syntaza glikogenowa – enzym uczestniczący w syntezie glikogenu[2].
Glikogen jest rozgałęziony wielocukrem, magazynowanym w organizmie żywym zwierzęcia jako materiał zapasowy[3]. Odkładane są w ten sposób reszty monosacharydów, dokładniej izomeru D glukozy, połączone wiązaniami α-glikozydowymi[4] pomiędzy atomami węgla 1 i 4 oraz – rzadziej – 1 i 6[3]. Związek ten magazynowany jest w wątrobie i w mięśniach, a nieprawidłowości procesu jego syntezy prowadzić mogą do chorób spichrzania glikogenu[4].
Na szlaku syntezy glikogenu działają takie enzymy, jak glukokinaza i heksokinaza, fosforylujące glukozę, a także fosfoglukomutaza, przekształcająca 6-fosforan glukozy w jej 1-fosforan, łączony z urydyno-5′-trifosforanem w urydynodifosfoglukozę, co katalizuje pirofosforylaza UDPGlc. Reakcja polega na aktywacji glukozy (to znaczy na wytworzeniu jej bardziej wysokoenergetycznego metabolitu, uczestniczącego w kolejnej reakcji). Związek ten stanowi substrat reakcji katalizowanej przez syntazę glikogenową[5].
Właściwa reakcja przeprowadzana przez syntazę glikogenową zachodzi na pierwszym atomie węgla[6], tak zwanym anomerycznym atomie węgla[7] łańcucha glukozy przekształconej w UDPGlc, który musi przereagować z czwartym atomem węgla w innej cząsteczce glukozy[6]. Pod względem chemicznym reakcja ta polega na reakcji hemiacetalu z grupą hydroksylową, w wyniku czego powstaje acetal. W wyniku kondensacji cząsteczki hemiacetalu będącego cukrem z innym związkiem powstaje glikozyd, a nowo tworzone wiązanie, będące szczególnym przypadkiem wiązania acetalowego, nazywane jest wiązaniem glikozydowym, w tym wypadku glukozydowym, bo tworzy je cząsteczka glukozy[8]. W reakcji tej nie bierze jednak udziału wolna cząsteczka glukozy – reszta glukozy zostaje dołączona do primera glikogenowego. Na samym początku syntezy jego rolę pełni jednak primer białkowy w postaci glikogeniny. Białko to posiada na swej reszcie tyrozylowej miejsce, które podlega glukozylacji, czyli wiązaniu reszt glukozy poprzez reakcję z urydynodifosfoglukozą. Wtedy mogą już zachodzić reakcje tworzenia wiązań 1-4-glikozydowych pomiędzy resztami glukozy. Tworzy się krótki łańcuch cukrowy. Istnieje więc już primer glikogenowy, stanowiący substrat dalszych reakcji, polegających na wydłużaniu łańcucha[6].
Syntaza glikogenowa posiada dwie formy różniące się aktywnością. Syntaza a glikogenowa stanowi aktywny enzym. Jest ona zdefosforylowana[9]. Natomiast jej fosforylacja powoduje przekształcenie w nieaktywną formę syntazy b glikogenowej. W regulacji tego procesu uczestniczy 6 różnych kinaz białkowych, w tym dwie zależne od powiązanej z wapniem kalmoduliny[10].
Oprócz syntazy glikogenowej w tworzeniu cząsteczki glikogenu udział bierze także enzym rozgałęziający, tworzący rozgałęzienia na łańcuchu glikogenu (wiązania glikozydowe pomiędzy atomami węgla 1 i 6)[11].
Niedobór syntazy glikogenowej wiąże się hipoglikemią, hiperketonemią i prowadzi do wczesnego zgonu[12].
Przypisy[edytuj | edytuj kod]
- ↑ Buschazzio A, Ugalde JE, Guerin ME, Shepard W, Ugalde RA, Alzari PM. Crystal structure of glycogen synthase: homologous enzymes catalyze glycogen synthesis and degradation. „EMBO J.”. 23 (16), s. 3196–3205, August 2004. DOI: 10.1038/sj.emboj.7600324. PMID: 15272305. PMCID: PMC514502.
- ↑ Bender i Mayes 2008b ↓, s. 196.
- ↑ a b Bender i Mayes 2008a ↓, s. 146.
- ↑ a b Bender i Mayes 2008b ↓, s. 195.
- ↑ Bender i Mayes 2008b ↓, s. 195-196.
- ↑ a b c Bender i Mayes 2008b ↓, s. 196-197.
- ↑ Bender i Mayes 2008a ↓, s. 141.
- ↑ Bender i Mayes 2008a ↓, s. 143.
- ↑ Bender i Mayes 2008b ↓, s. 199.
- ↑ Bender i Mayes 2008b ↓, s. 201.
- ↑ Bender i Mayes 2008b ↓, s. 197.
- ↑ Bender i Mayes 2008b ↓, s. 203.
Bibliografia[edytuj | edytuj kod]
- David A. Bender, Peter A. Mayes: Węglowodany o znaczeniu fizjologicznym. W: Robert K Murray, Daryl K Granner, Victor William Rodwell, Harold A Harper: Biochemia Harpera ilustrowana. Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2008. ISBN 978-83-200-3573-5.
- David A. Bender, Peter A. Mayes: Metabolizm glikogenu. W: Robert K Murray, Daryl K Granner, Victor William Rodwell, Harold A Harper: Biochemia Harpera ilustrowana. Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2008. ISBN 978-83-200-3573-5.