Карта белка гликогенсинтазы

EC 2.4.1.11 ( Глюкозилтрансфераза )

UDPGlc+G6n'=UDP+G6n , UDPGlc+G6n'=UDP+G6cbn G6n - Гликоген, включающий n остатков гликозы. n'=n-1. G6cbn - Гликоген, в котором имеется ветвь, длина линейного участка которой составляет как минимум 11 остатков глюкозы (критическая для ветвящего фермента ( бранчинг-фермент а).

Под действием гликогенсинтазы образуется гликозидная связь ([1->4]-связь) между атомом C1 активированной глюкозы, находящейся в составе UDPGlc, и атомом C4 концевого остатка глюкозы в гликогене с освобождением UDP . Для инициирования этой реакции требуется молекула гликогена (G6n') в качестве "затравки". Эта затравка может синтезироваться на остове пептидной цепи подобно тому, как это происходит при синтезе других гликопротеинов.

Присоединение остатка глюкозы к "затравочной" цепи гликогена происходит на внешнем, невосстанавливающем конце молекулы. "Ветвь" гликогенового "дерева" удлиняется. После того как длина линейного участка цепи достигнет как минимум 11 остатков глюкозы, ветвящей (бранчинг) фермент ( Амило-[1->4]->[1->6]-трансглюкозидаза ) переносит фрагмент (1->4)-цепи (с минимальной длинной в 6 остатков глюкозы) на соседнюю цепь, присоединяя к ней переносимый фрагмент (1->6)-связью; таким образом образуется точка ветвления в молекуле.

( Рис.19.3(БХ) Гликогенез и гликогенолиз: механизм ветвления )

Гликогенсинтаза может находиться либо в фосфорилированном, либо в нефосфорилированном состоянии. Активна дефосфорилированная форма (гликогенсинтаза a), которая может быть инактивирована с образованием гликогенсинтазы b путем фосфорилирования семи остатков серина, осуществляемого не менее чем пятью различными протеинкиназа ми. Все семь мест фосфорилирования находятся на каждой из четырех идентичных субъединиц. Две из протеинкиназ являются Ca²⁺/ кальмодулин зависимыми. Одна из них - это киназа фосфорилазы , другая киназа является cAMP-зависимой протеинкиназой ; именно эта протеинкиназа обеспечивает реализацию опосредованных cAMP гормональных воздействий, синхронно ингибирующих синтез гликогена и активацию гликогенолиз а. Оставшиеся киназы известны как киназы гликогенсинтазы -3, -4 и -5.

Глюкозо-6-фосфат является аллостерическим активатором гликогенсинтазы b, вызывая снижение Km для UDP-глюкозы и обеспечивая тем самым возможность синтеза гликогена фосфорилированной формой фермента. Гликоген оказывает ингибирующее действие на собственный синтез; инсулин стимулирует синтез гликогена в мышце, способствуя дефосфорилированию и активации гликогенсинтазы b. В норме дефосфорилирование гликогенсинтазы Ь осуществляется протеинфосфатазой-l , находящейся под контролем cAMP-зависимой протеинкиназы ( Рис.19.7(БХ) Механизм: гликогенсинтаза; регуляция активности ).

ГликогенсинтазаАмило-[1->4]->[1->6]-трансглюкозидаза