Гликогенсинтетаза

Существуют относительно быстрые регуляторные механизмы, которые направлены непосредственно на ферменты. Так, практически неактивный фермент может превращаться в активную форму путем ковалентной модификации [72] >. Иногда ковалентная модификация, напротив, приводит к инактивации фермента. Так, активности двух ферментов, участвующих в метаболизме гликогена — гликогенфосфорилазы и гликогенсинтетазы, — регулируются с помощью фосфорилирования (переноса концевой фосфатной группы от АТР на определенный остаток серина см. гл. 11, разд. Е, 3)- >. Прн этом фермент, катализирующий распад гликогена (фосфорилаэа Ь), превращается в более активную форму (фосфорилазу а), а фермент, катализирующий синтез гликогена, — в неактивную форму. В результате направление клеточного метаболизма изменяется от запасания полисахарида (гликогена) к его деградации, что обеспечивает клетку энергией. Дефосфорилирование обоих ферментов катализируется фосфатазой, переводящей ферменты в исходное состояние (рис. 6-15). Как фермент, катализирующий модификацию (киназа гл. 7, разд. Д, 6), так и фосфатаза регулируются по аллостерическому механизму. Эти довольно сложные механизмы способны за очень короткий промежуток времени обеспечить клетку модифицированным ферментом. [c.69]

Наличие фосфорилазы и гликогенсинтетазы само по себе недостаточно для синтеза и расщепления гликогена. Как указывалось выше, синтез гликогена требует создания разветвления участков, образующихся в присутствии ветвящего фермента — амило-1,4—>1,6-трансгликози-лазы. Расщепление же гликогена требует соответственно разрушения точек ветвления, которое происходит после деградации длинных неразветвленных концов полисахарида, предшествующих точкам ветвления. Это сопровождается гидролитическим отщеплением глюкозных единиц, катализируемым амило-1,6-глюкозидазой. Сами эти ферменты также, вероятно, представляют объект регуляции. [c.509]

Стимулируя действие фосфорилазы при помощи серии описанных выше механизмов, циклический АМФ активирует также протеинкиназу, после чего она начинает фосфорилировать активную форму (1-форму, или независимую форму) гликогенсинтетазы. При этом фосфорилиро-ванная форма гликогенсинтетазы (D-форма, или зависимая форма) неактивна в отсутствие специфического активатора. Таким образом, инициирование фосфоролиза гликогена сопровождается ингибированием дальнейшего синтеза гликогена. Фосфорилированная форма гликогенсинтетазы (D-форма) аллостерически активируется глюкозо-6-фосфа-том. Следовательно, если имеет место быстрое повышение содержания метаболита, то это не только ингибирует фосфорилазную реакцию, но также стимулирует синтез гликогена, даже если вся гликогенсинтетаза превращена в неактивную форму (D-форму). [c.509]

Было сообщено о нескольких случаях заболеваний, обусловленных нехваткой гликогенсинтетазы. В мышцах и в печени таких больных отмечается недостаток или полное отсутствие запасов гликогена. Для предотвращения гипогликемии необходимо, чтобы больные принимали пищу через строго определенные интервалы. [c.510]

С форма гликогенсинтетазы + Н2О--> /-форма гликогенсинтетазы + Фн [c.202]

Обратная реакция — фосфорилирование — протекает за счет АТФ при участии фермента киназы гликогенсинтетазы [c.202]

Глюкозо-6-фосфат является аллостерическим активатором, изменяя конформацию молекулы гликогенсинтетазы. [c.202]

Этот фермент катализирует превращение АТР в циклический АМР (циклический аденозинмонофосфат, или сАМР). Химические аспекты этой реакции обсуждаются в гл. 7, разд. Д, 8. Циклический АМР иногда называют вторым посредником ( se ond messenger ), поскольку он переносит сообщение (message), доставленное клетке первым посредником (гормоном). Циклический АМР быстро гидролизуется до АМР фосфодиэстеразой (стадия б на схеме см. также гл. 7, разд. Д, 8). Однако пока сАМР существует, он действует как аллостерический эффектор по отношению к протеинкиназам (стадия в на схеме), которые катализируют такие реакции модификации, как фосфорилирование гликогенсинтетазы (см. предыдущий раздел, а также гл. 11, разд. Е, 3). [c.70]

Фосфорилаза, расщепляющая гликоген, и гликогенсинтетаза, его синтезирующая, — два главных фермента, непосредственно определяющие распад и синтез гликогена. Тонкая регулировка активности этих ферментов осуществляется взаимными переходами двух форм каждого фермента, что зависит от ряда факторов, частично уже рассмотренных. Однако помимо этого на обмен гликогена действуют многие гормоны, нейрогенные факторы и т. д. Среди гормонов необходимо назвать прежде всего адреналин (гормон мозгового слоя надпочечников), инсулин и глюкагон (образующиеся в поджелудочной железе), а также гормон роста (в передней доле гипофиза), кортикостероиды (из коры надпочечников). [c.202]

Аналогично нейрогуморальными факторами регулируется активность синтетазы (правая часть рис. 45). Затем при участии активной киназы в конечном итоге независимая гликогенсинтетаза превращается в зависимую (малоактивную). [c.204]

Характерной особенностью регуляторных механизмов, зависимых от обратимой модификации белков, является существование специальных ферментов, возвращающих модифицированные белки в их исходное состояние покоя циклический АМР гидролизуется фосфодиэстеразой до АМР, а все образующиеся фосфорилированные белки подвергаются гидролизу под действием фосфопротеинфосфатазы, в результате которого происходит удаление фосфатных групп [50]. Эти релаксационные реакции обозначены на рис. 11-10 пунктирными линиями. Действие фосфатаз также, несомненно, подвержено регуляции, однако о соответствующих механизмах нам мало что известно. Инсулин же при его введении в организм крыс, больных диабетом, стимулирует, вероятно, непрямым путем быстрое превращение неактивной формы (D-формы) гликогенсинтетазы печени в активную (1-форму) [51]. [c.509]

Биосинтез гликогена протекает следующим образом. Глюкозо-1-фосфат взаимодействует с УТФ с образованием УДФ-глюкозы и при этом отщепляется пирофосфат. Затем УДФ-глюкоза взаимодействует с остатком глюкозы в небольшом олигосахариде (затравка, содержащая не менее четырех остатков глюкозы из амилозной цепи). Глюкозильная группа УДФ-глюкозы переносится на концевой остаток глюкозы так, что образуется гликозидная связь между первым атомом углерода добавляемого глюкозильного остатка и четвертой ОН -группой концевого остатка глюкозы в амилозной цепи. Реакцию катализирует гликогенсинтетаза. Для образования связи (1->6) существует фермент амило-(1—>4, 1—>6)-трансгликолилаза, который катализирует образование связи между 6-7-членным олигосахаридом в главной цепи гликогена и шестой ОН-группой глюкозы той же или другой цепи гликогена. Так образуется связь [c.81]

И 25°), она происходит только при распаде гликогена и не связана с гликогенезом, т. е. с процессом ресинтеза гликогена. Гликогенез происходит и тогда, когда отношение [Фн]/[Глюкозо-1-фосфат] достигает 300, а также при некоторых наследственных нарушениях обмена, нри которых фосфорилаза вообще отсутствует. Кроме того, в присутствии адреналина, который, как только что упоминалось, стимулирует активность фосфорилазы, происходит распад, а не синтез гликогена. В настоящее время благодаря работам Лелуара и других исследователей окончательно доказано, что синтез гликогена идет по пути полимеризации не самого глюкозо-1-фосфата, а смешанного ангидрида этого соединения и УМФ, так называемой УДФ-глюкозы, или УДФГ (См. гл. VIII). В этой реакции участвует специфичный фермент — гликогенсинтетаза. [c.285]

АС реакции (Х1.62в) составляет приблизительно —3000 кал на каждый присоединенный остаток. Классическим примером синтеза полисахаридов является биосинтез амилозы гликогена с помощью УДФ-глюкоза-гликоген-глюкозилтрансферазы (гликогенсинтетазы), открытой Лелуаром только [c.311]

Выше было отмечено, что фенолоамины влияют на гладкую мускулатуру и повышают уровень глюкозы в крови. В этом разделе будет рассмотрен механизм их действия на молекулярном уровне. Адреналин увеличивает активность фосфорилазы в большинстве клеток, повышая тем самым скорость разрушения депонированного полисахарида гликогена в глюкозо-1-фосфат, который затем изомеризуется в глюкозо-6-фосфат. В печени глюкозо-6-фосфат является непосредственным источником глюкозы, поступающей в кровь в ответ на действие адреналина. В мышце глюкозо-1-фосфат используется в качестве прямого субстрата для реакций, служащих источником энергии. Адреналин влияет только на распад гликогена, так как гликоген в основном синтезируется из уридиндифосфатглюкозы при участии гликогенсинтетазы (Лело и Гольден-берг [48]), а не в результате угнетения активности фосфорилазы, как считали раньше. [c.363]

Появление в гликогене остатков аминосахаров наблюдается при введении в организм больших количеств D-глюкозамина и D-галакто-замина [47] и происходит вследствие недостаточной специфичности гликогенсинтетазы [48]. [c.115]

Эти формы могут быть превращены одна в другую. Дефосфбоилиро-вание -формы осуществляется при действии фермента фосфатазы гликогенсинтетазы [c.202]

В частности, инсулин, стимулируя образование глюкозо-6-фосфа-та мог увеличивать активность / -гликогенсинтетазы и этим усилн- [c.204]

Интересным свойством фермента, катализирующего синтез каллозы, является то, что он сильно активируется некоторыми сахарами. В порядке уменьшения активности сахара располагаются в ряд ламинарибиоза, целлобиоза, салицин, ламинаритриоза, глюкоза, а-метил-глюкозид, мальтоза, изомальтоза и сахароза. Существует большая специфичность такой активации, потому что близкие соединения, как фруктоза, галактоза, манноза и лактоза, неактивны. Активаторы не внедряются в полимер. Их влияние, по- идимому, близко таковому Г-6-Ф при действии гликогенсинтетазы. Возможно, что они соединяются с некоторыми активными центрами на поверхности фермента и вызывают его конформационные изменения, делающие его более активным. [c.207]

В реакции, катализируемой гликогенсинтетазой, глюкозильная группа УДФ-глюкозы переносится на концевой остаток глюкозы амилазной цепи с образованием а-(1 4)-глюкозидной связи. [c.175]

Гликогенсинтетаза для инициации реакции требует затравки полиглюкозы, имеющей не менее четырех остатков. Амило-(1,4 -> 1,6)-трансглюкозилаза осуществляет ветвление гликогена путем образования а-(1 -> 6)-связей. [c.175]

Дальнейшие пути воздействия инсулина на обмен веществ пока не известны Предполагают, что инсулин оказывает свое характерное действие в основном путем регуляции генной активности, ведущей к образованию ферментов, вызывающих определенные метаболические изменения. В результате инсулин существенно влияет ва несколько звеньев обмена веществ. Он способствует использованию глюкозы тканями, фосфорилированию ее с участием фермента глюкокиназы, благодаря чему уровень глюкозы в крови снижается. Наряду с агим он тормозит активность фермента глюко-зо-6-фосфатазы, защищая гексозофосфаты от дефосфорилирования. Повышение концентрации глюкозо-6-фосфата создает условия для активации гликолиза, апотоми-ческого цикла, а также биосинтеза полисахаридов. Инсулин активирует биосинтез фермента гликогенсинтетазы в печени, что также ускоряет биосинтез гликогена. [c.276]

Обмен углеводов. Инсулин стимулирует гликолиз, повышая активность ключевых ферментов глюкокиназы, фосфофруктокиназы и пируваткиназы. В печени он снижает активность глюкозо-6-фос-фатазы. Эти процессы и стимуляция трансмембранного транспорта глюкозы обеспечивают поток глюкозы из крови в клетки. Инсулин стимулирует синтез гликогена за счет активации гликогенсинтазы (дефосфорилирование фермента в форму / — активную) этот процесс сопряжен с активацией фосфодиэстеразы и уменьшением внутриклеточной концентрации цАМФ, а также активацией фосфатазы гликогенсинтетазы. Действие инсулина на транспорт глюкозы, гликолиз, гликогеногенез продолжается секунды-минуты и включает фосфорилирование-дефосфорилирование ферментов. Длительное действие на уровень глюкозы в плазме зависит от ингибирования инсулином глюконеогенеза в печени гормон тормозит синтез ключевого фермента — фосфоенолпируваткарбоксикиназы (путем селективного контроля транскрипции гена, кодирующего мРНК этого фермента). Инсулин — единственный гормон, снижающий содержание глюкозы в крови. [c.391]

Синтез гликогена из молекул глюкозы осуществляется с помощью гли-когенсинтетазы и уридинтрифосфата (УТФ) как источника энергии. Этому процессу предшествует несколько реакций превращения глюкозы, представленных на рис. 62. Глюкоза с участием фермента гексокиназы и АТФ превращается в глюкозо-6-фосфат, который под воздействием фермента фосфоглюкомутазы переходит в глюкозе-1-фосфат. Из глюкозо-1-фосфа-та с участием УТФ образуется активная форма УДФ-глюкозы, которая под воздействием фермента гликогенсинтетазы присоединяется к последнему остатку гликогена [c.168]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология