V. SEMINAR

BIOSINTEZA GLIKOZIDA I OLIGOSAHARIDAMETABOLIZAM GLIKOGENA I NJEGOVA REGULACIJA

Jelena Marinić, dipl. ing.4. travnja 2005.

Povezivanje monosaharida: glikozidna veza

OO OH H

H OHC4C1

OO H

HC4C1 O

1-4 bondβ

Veza se ostvaruje između hidroksilne skupine jedne molekule i bilo koje hidroksilne skupine druge molekule

α (1→4)

OCH2OH

OH

OH

OH

O

O

OH

OH

OH

CH2OH

Konfiguracija anomernog C-atoma uključenog u glikozidnu vezu

Broj anomernog C-atoma

1

Broj C-atoma druge molekule, uključenog u glikozidnu vezu

4

POLISAHARIDI – SKLADIŠNI OBLICI MONOSAHARIDA,PRVENSTVENO GLUKOZE.

ŠKROB I CELULOZA – BILJNI POLISAHARIDIGLIKOGEN – ŽIVOTINJSKI POLISAHARID

OLIGOSAHARIDI

HOMOPOLISAHARIDI HETEROPOLISAHARIDI

NERAZGRANAT RAZGRANAT DVA TIPAMONOMERA,

NERAZGRANAT

VIŠE TIPOVAMONOMERA,RAZGRANAT

SINTEZA AKTIVIRANIH ŠEĆERAC-1 ATOM GLUKOZILNE JEDINICE UDP-GLUKOZE AKTIVIRAN JE ZATO ŠTO JE

NJEGOVA –OH GRUPA ESTERIFICIRANA S DIFOSFATNIM DIJELOM UDP.OPĆI PRINCIP SINTEZE AKTIVIRANIH ŠEĆERA:

ŠEĆER RIBOZA BAZA

FOSFAT ŠEĆERA NTP

PIROFOSFAT (PPi) ŠEĆER VEZAN NA NUKLEOTID(NDP-ŠEĆER)

ŠEĆER RIBOZA BAZA

NDP-ŠEĆERPIROFOSFORILAZA

ANORGANSKAPIROFOSFATAZA

NETO REAKCIJA:

ŠEĆERNI FOSFAT + NTP NDP-ŠEĆER + 2 Pi

FOSFAT (Pi)

MEHANIZAM SINTEZE AKTIVIRANE GLUKOZE

UTP

GLUKOZA 1-FOSFAT

UDP GLUKOZA

ANORGANSKAPIROFOSFATAZA

DISAHARIDIMALTOZA NASTAJE IZ ŠKROBA; HIDROLIZIRA NA GLUKOZU MALTAZOM.SAHAROZA NASTAJE IZ ŠEĆERNE REPE I TRSKE;

HIDROLIZIRA NA GLUKOZU I FRUKTOZU SUKRAZOM.LAKTOZA SE NALAZI U MLIJEKU;

HIDROLIZIRA NA GALAKTOZU I GLUKOZU LAKTAZOM.

MEĐUPRODUKTI U SINTEZIDISAHARIDA SU UDP – ŠEĆERI.

OPĆENITO, NUKLEOZID DIFOSFATNI ŠEĆERISU AKTIVIRANI MEĐUPRODUKTI

U SKORO SVIM SINTEZAMAGLIKOZIDNIH VEZA

(NPR. ADP-GLUKOZA, CDP-GLUKOZA,GDP-GLUKOZA, OVISNO O VRSTI BILJKE).

UDP-GLUKOZA FRUKTOZA 6-FOSFAT

SAHAROZA 6-FOSFAT

SAHAROZA

SAHAROZA6-FOSFATSINTAZA

SAHAROZA6-FOSFAT

FOSFATAZASINTEZA SAHAROZE

SINTEZU LAKTOZE KONTROLIRA MODIFICIRAJUĆA PODJEDINICA

UDP

UDP

UDP-D-GALAKTOZA

N-ACETILD-GLUKOZAMIN

UDP

UDP

GALAKTOZILTRANSFERAZA

GALAKTOZILTRANSFERAZAβ-LAKTALBUMIN

LAKTOZA SINTAZA

D-GALAKTOZIL-N-ACETIL-D-GLUKOZAMIN

GLIKOPROTEIN

D-LAKTOZAUDP-D-GALAKTOZA D-GLUKOZA

MLIJEČNA ŽLIJEZDAU VRIJEME LAKTACIJE

DRUGA TKIVA

β-LAKTALBUMIN = MODIFICIRAJUĆA PODJEDINICA; SINTETIZIRA SE NEPOSREDNO NAKON PORODA,ZAHVALJUJUĆI NAGLIM HORMONSKIM PROMJENAMA.

GALAKTOZIL TRANSFERAZA = KATALITIČKA PODJEDINICA; SINTETIZIRA SE U TRUDNOĆII POHRANJUJE U MLIJEČNIM ŽLIJEZDAMA.

HORMONI MOGU PROVODITI SVOJE FIZIOLOŠKE EFEKTEUKLJUČIVANJEM SPECIFIČNE ENZIMSKE AKTIVNOSTI.

VEĆINA ODRASLIH NE PODNOSI MLIJEKOZATO ŠTO IM NEDOSTAJE LAKTAZA

GALAKTOZNAJEDINICA

GLUKOZNAJEDINICA

GLIKOZIDNAVEZA

SIMPTOMI:RASTEZANJE ABDOMENA, MUČNINA,

GRČEVI, VODENI PROLJEV.

TO JE AUTOSOMNA RECESIVNA BOLEST.

UČESTALOST JAKO VARIRA,OVISNO O POPULACIJI:

DANCI – 3%, STANOVNICI THAIA – 97%.

KAPACITET ODRASLIH OSOBA ZAPROBAVLJANJE LAKTOZE RAZVIO SE ODVREMENA PRIPITOMLJAVANJA GOVEDA

PRIJE 10 000 GODINA.

ULAZAK GALAKTOZE U GLIKOLIZU

GALAKTOZA GALAKTOZA 1-FOSFAT UDP-GLUKOZA

UDP-GALAKTOZAGLUKOZA 1-FOSFAT

GLUKOZA 6-FOSFAT

GALAKTOKINAZA

FOSFOGLUKOMUTAZA

GALAKTOZA 1-FOSFATURIDIL TRANSFERAZA

UDP-GALAKTOZA4-EPIMERAZA

URIDIN

URIDIN

GLIKOLIZA

MEHANIZAM EPIMERIZACIJE GALAKTOZE U GLUKOZU

*UDP-GALAKTOZA-4-EPIMERAZA SADRŽI ČVRSTO VEZANI NAD+,KOJI SE PROLAZNO REDUCIRA ZA VRIJEME KATALIZE:

NAD+

HOICIH

H+

NADH O=C NAD+

HICI

OHUDP-GALAKTOZA

(C-4)4-KETO

MEĐUPRODUKT UDP-GLUKOZA

SUMA OVIH REAKCIJA JE:

GALAKTOZA + ATP GLUKOZA 1-FOSFAT + ADP + H+

REVERZIBILNA REAKCIJA KATALIZIRANA EPIMERAZOM(UDP-GLUKOZA UDP-GALAKTOZA)

BITNA JE PRI UGRADNJI GALAKTOZILNIH OSTATAKAU SLOŽENE POLISAHARIDE I GLIKOPROTEINE.

Derivati šećera

O

OHOH

OH

OHCOO

OCH20H

OHOH

NHCOCH3

OH

N-acetil glukozaminGlukuronska kiselina

Hijaluronska kiselina

Membranski glikoproteini

DISAHARIDNIELEMENTIGLIKOZAMINA

N-Acetil-D-galaktozamin-4-sulfatD-GlukuronatN-Acetil-D-glukozaminD-Glukuronat

HIJALURONAT HONDROITIN- 4- SULFAT

HEPARIN

D-Iduronat-2-sulfat

N-Sulfo-D-glukozamin-6-sulfat D-Galaktoza

N-Acetil-D-glukozamin- 4- sulfat

D-IduronatN-Acetil-

D-galaktozamin-4-sulfat

KERATIN SULFAT

POLISAHARIDNI LANCIPROTEOGLIKANA – GLIKOZAMINI,

GRAĐENI SU OD DISAHARIDA.BAREM JEDAN OD ŠEĆERAIMA NEGATIVNO NABIJEN

KARBOKSILAT ILI SULFATNU GRUPU.

DERMATIN SULFAT

PROTEOGLIKANSKA NAKUPINA IZ HRSKAVICE

KERATINSULFAT

HONDROITINSULFAT

SREDIŠNJIPROTEIN

VEZNIPROTEIN

HIJALURONSKAKISELINA

GRAĐENI SU ODPOLISAHARIDA (95%)

I PROTEINA (5%).

OVI VELIKI POLIANIONIVEŽU H2O I KATIONE,

TE ČINE OSNOVNU TVARVEZIVNOG TKIVA.

ODREĐUJU VISKOELASTIČNEOSOBINE ZGLOBOVA I SL.

(STRUKTURE PODVRGNUTEMEHANIČKOJ DEFORMACIJI).

GLIKOGEN JE VELIK, RAZGRANAT POLIMER GLUKOZE,IZ KOJEG SE GLUKOZA LAKO MOBILIZIRA.

JEDINICA GLUKOZEJEDINICA GLUKOZE

RAZGRANATIRAZGRANATIGLIKOGENSKIGLIKOGENSKIPOLIMERPOLIMER

veza

veza

GLIKOGEN JE POHRANJEN U CITOSOLU STANICA JETRE I SKELETNIH MIŠIĆAU OBLIKU GRANULA

(PROMJER = 100 – 400 Å, RELATIVNE MASE NEKOLIKO TISUĆA).

GRAĐA GLIKOGENA

NEREDUCIRAJUĆIKRAJEVI

REDUCIRAJUĆIKRAJ

TOČKAGRANANJA

α–1 6 VEZA

α–1 4 VEZA

DVIJE OSNOVNE VEZE U GLIKOGENU

α–1,6 GLIKOZIDNA VEZA

α–1,4 GLIKOZIDNA VEZA

SINTEZA I RAZGRADNJA GLIKOGENASU VAŽNI ZATO ŠTO:

REGULIRAJU RAZINU GLUKOZE U KRVI I OSIGURAVAJU REZERVE GLUKOZE(npr. ZA MIŠIĆNI RAD) ;

ODVIJAJU SE RAZLIČITIM REAKCIJSKIM PUTOVIMA ;

REGULIRAJU SE HORMONSKI U SKLADU S OPĆIM PRINCIPIMA (cAMP),TE DAJU UVID U HORMONSKE MEHANIZME ;

POREMEĆAJI METABOLIZMA GLIKOGENA UZROKUJUMETABOLIČKE BOLESTI POHRANJIVANJA GLUKOZE .

GLIKOGEN FOSFORILAZA KATALIZIRA FOSFOROLITIČKO CIJEPANJEGLIKOGENA U GLUKOZU 1-FOSFAT (CORI i CORI).NEREDUCIRAJUĆI KRAJ

NEREDUCIRAJUĆI KRAJ

GLUKOZA 1-FOSFAT

GLIKOGENSKI LANAC(glukoza) n

GLIKOGENSKI LANACskraćen za jedan ostatak

(glukoza) n–1

GLIKOGENFOSFORILAZA

Pi

FOSFOROLIZA = CIJEPANJE VEZE ORTOFOSFATOM;HIDROLIZA = CIJEPANJE VEZE VODOM.

GLIKOGEN FOSFORILAZA KATALIZIRA SEKVENCIJSKOODSTRANJIVANJE GLIKOZILNIH OSTATAKA

SA NEREDUCIRAJUĆEG KRAJA MOLEKULE GLIKOGENA.

CIJEPANJE α–1,4 GLIKOZIDNE VEZE VRŠI SE ORTOFOSFATOM(SAČUVANA KONFIGURACIJA NA C-1 ATOMU); CIJEPANJE JE IZMEĐU C1–O.

FOSFOROLIZA “IN VIVO” JE U SMJERU RAZGRADNJE GLIKOGENA,JER JE OMJER [Pi] / [GLUKOZA 1-FOSFAT] OBIČNO VEĆI OD 100.

FOSFOROLITIČKO CIJEPANJE GLIKOGENA JE ENERGITSKI POVOLJNO JER:

1. OTPUŠTENI ŠEĆER JE FOSFORILIRAN;2. GLUKOZA 1-FOSFAT NE MOŽE DIFUDIRATI VAN IZ MIŠIĆNE STANICE.

NEREDUCIRAJUĆIKRAJEVI (α 1 6) VEZA

KORACI U RAZGRADNJI GLIKOGENA

GLIKOGEN

GLIKOGEN FOSFORILAZA

MOLEKULEGLUKOZA 1-FOSFATA

a b c z

d e f g h i j

TRANSFERAZNA AKTIVNOST“DEBRANCHING” ENZIMA

z

a b c d e f g h i j

(α 1 6) GLUKOZIDAZNAAKTIVNOST

“DEBRANCHING” ENZIMA GLUKOZAz

a b c d e f g h i j

NERAZGRANAT POLIMER,SUPSTRAT ZA DALJNE DJELOVANJE FOSFORILAZE.

(α 1 4)

MJESTA CIJEPANJA POMOĆU ENZIMA α 1 6 GLUKOZIDAZE ( )

RAZGRANATIGLIKOGEN ILI AMILOPEKTIN

GRANANJE GLIKOGENA I DRUGIH POLISHARIDAZNAČAJNO POVEĆAVAJU BRZINU MOBILIZACIJE GLUKOZE

(VELIK BROJ NEREDUCIRAJUĆIH TERMINALNIH OSTATAKA),TE OMOGUĆUJU “PAKIRANJE” VELIKOG BROJA

MOLEKULA MONOSAHARIDA U MALOM PROSTORU,tj. POVEĆAVAJU TOPLJIVOST MAKROMOLEKULE.

FOSFOGLUKOMUTAZA PREVODIGLUKOZU 1-FOSFAT U GLUKOZU 6-FOSFAT

ENZIM ENZIM ENZIM

GLUKOZA 6-FOSFAT GLUKOZA 1,6-BISFOSFAT GLUKOZA 1-FOSFAT

KATALITIČKO MJESTO AKTIVNE ENZIMSKE MOLEKULE SADRŽI FOSFORILIRANI SERINSKI OSTATAK.FOSFORILNA GRUPA NA MUTAZI SE POLAKO GUBI HIDROLIZOM,

A OBNAVLJA SE FOSFORILNIM PRIJENOSOM SA GLUKOZA 1,6-BISFOSFATA.

JETRA SADRŽI GLUKOZA 6-FOSFATAZU,HIDROLITIČKI ENZIM KOGA NEMA U MIŠIĆU I MOZGU.

GLUKOZA 6-FOSFAT + H2O GLUKOZA + PiGLUKOZA

6-FOSFATAZA

ENZIM SE NALAZI U JETRI, BUBREZIMA I CRIJEVIMA,A NEMA GA U MIŠIĆIMA I MOZGU.

GLUKOZA 6-FOSFAT SE ZADRŽAVA U MIŠIĆIMA I MOZGU,GDJE SLUŽI KAO GORIVO.

Tyr194

GLIKOGENINUDP - GLUKOZA

UDP

PROTEIN-TIROZIN-GLUKOZILTRANSFERAZA

(GLIKOGENIN)

GLIKOGEN SINTAZAGLIKOGENIN

GLIKOGENINUDP - GLUKOZA

UDPMg2

UDP - GLUKOZA

UDPGLIKOGEN SINTAZA

UDP - GLUKOZA

UDP

GLIKOGEN SINTAZAENZIM GRANANJA

GLIKOGENA

UDP - GLUKOZA

UDP

GLIKOGEN SINTAZA

GLIKOGENSKA ČESTICA

SINTEZA KLICE GLIKOGEN POMOĆU ENZIMA GLIKOGENINA (Mr~37 000)

GLIKOGENIN JE ISTOVREMENO I KLICA I ENZIM:KLJUČNI KORAK JE UDRUŽIVANJE GLIKOGENINA

I GLIKOGEN SINTAZE (2);GLIKOGENIN OSTAJE POHRANJEN NA REDUCIRAJUĆEM

KRAJU U SREDIŠTU GLIKOGENSKE ČESTICE.

GLIKOGEN SINTETAZA KATALIZIRA PRIJENOS GLUKOZESA UDP-GLUKOZE NA LANAC GLIKOGENA KOJI SE PRODUŽUJE.

UDP-GLUKOZA

URACIL

NEREDUCIRAJUĆI KRAJ GLIKOGENASA n OSTATAKA ( n = 4 )

NOVI NEREDUCIRAJUĆIKRAJ

PRODUŽENI GLIKOGEN SA n + 1 OSTATAKA

GLIKOGENSINTAZA

GLIKOGEN SINTETAZA ZAHTIJEVA KLICU (PRIMER) POLISAHARIDNOG LANCAS VIŠE OD 4 OSTATKA.

KLICA NASTAJE DJELOVANJEM DRUGE SINTETAZE.

GLIKOZILNI DONOR PRI SINTEZI GLIKOGENA JEURIDIN DIFOSFAT GLUKOZA (UDP-GLUKOZA).

SINTEZA: GLIKOGEN n + UDP-GLUKOZA GLIKOGEN n+1 + UDP

RAZGRADNJA: GLIKOGEN n+1 + Pi GLIKOGEN n + GLUKOZA 1-FOSFAT

D-GLIKOZILNA GRUPA

URIDIN

UDP - GLUKOZA

MEHANIZAM SINTEZE AKTIVIRANE GLUKOZE

UTP

GLUKOZA 1-FOSFAT

UDP GLUKOZA

ANORGANSKAPIROFOSFATAZA

SINTEZA AKTIVIRANE GLUKOZE

GLUKOZA 1-FOSFAT + UTP UDP-GLUKOZA + PPiPPi + H2O 2 Pi

GLUKOZA 1-FOSFAT + UTP + H2O UDP-GLUKOZA + 2Pi

IREVERZIBILNA HIDROLIZA PIROFOSFATA POKREĆE SINTEZU UDP-GLUKOZE.

MNOGE BIOSINTETSKE REAKCIJE POKREĆE HIDROLIZA PIROFOSFATA.

GLIKOGEN SINTETAZA KATALIZIRA PRIJENOS GLUKOZESA UDP-GLUKOZE NA LANAC GLIKOGENA KOJI SE PRODUŽUJE.

UDP-GLUKOZA

URACIL

NEREDUCIRAJUĆI KRAJ GLIKOGENASA n OSTATAKA ( n = 4 )

NOVI NEREDUCIRAJUĆIKRAJ

PRODUŽENI GLIKOGEN SA n + 1 OSTATAKA

GLIKOGENSINTAZA

GLIKOGEN SINTETAZA ZAHTIJEVA KLICU (PRIMER) POLISAHARIDNOG LANCAS VIŠE OD 4 OSTATKA.

KLICA NASTAJE DJELOVANJEM DRUGE SINTETAZE.

ENZIM GRANANJA STVARA α-1,6 VEZE

α-1,6 TERMINALNI LANCIGLIKOGENA

ENZIMGRANANJA

TOČKA GRANANJA MORA BITI BAREM 4 OSTATKA UDALJENA OD PREDHODNE.GRANA NASTAJE CIJEPANJEM JEDNE α-1,4 I STVARANJE DRUGE α-1,6 VEZE.

BLOK OSTATAKA (TIPIČNO 7, S NEREDUCIRAJUĆIM KRAJEM,NA LANCU DUGOM BAREM 11 OSTATAKA)

PRENOSI SE U UNUTRAŠNJOST.

FOSFORILAZA SE AKTIVIRA FOSFORILACIJOMSPECIFIČNOG SERINSKOG OSTATKA.

FOSFORILAZAFOSFORILAZAbb

FOSFORILAZAFOSFORILAZAaa+ ATP

14Ser-O-PO32–

14Ser-OH

+ ADP + H+

INTERKONVERZIJA a a bbVRŠI SE KOVALENTNOM MODIFIKACIJOM

FOSFORILAZA SKELETNOG MIŠIĆA: aa OBLIK JE AKTIVAN,

bb OBLIK JE OBIČNO INAKTIVAN.

KINAZA FOSFORILAZE TAKOĐER SE AKTIVIRA FOSFORILACIJOM

KINAZABEZ Ca2+

INAKTIVNA

Ca2+ - KINAZA

DJELOMIČNOAKTIVNA

FOSFORILIRANAKINAZA

POTPUNOAKTIVNA

Ca2+

HORMON – CIKLIČKI AMPSISTEM

MIŠIĆNA KONTRAKCIJA

*

* POTREBNA KONCENTRACIJA Ca2+ ~ 10 –7 M

RAZGRADNJA GLIKOGENA I MIŠIĆNA KONTRAKCIJA POVEZANI SU PROLAZNIMPORASTOM RAZINE Ca2+ U CITOPLAZMI.

GLIKOGEN FOSFORILAZA JE DIMER;

ZA ENZIMSKU AKTIVNOST JE BITAN PIRIDOKSAL-FOSFAT,KOJI SE VEŽE BLIZU GLUKOZA 1-FOSFATA;

FOSFORILNA GRUPA DIREKTNO PARTICIPIRA U KATALIZI.

ALOSTERIČKI EFEKTORI FOSFORILAZE GLIKOGENA

FOSFORILAZA aa IMA 2 ALOSTERIČKA KONTROLNA MJESTA:GLUKOZA I NUKLEOZIDI SU INHIBITORI,

A VEŽU SE BLIZU KATALITIČKOG MJESTA.

FOSFORILAZA bb : AMP JE ALOSTERIČKI AKTIVATOR,VEŽE SE BLIZU DODIRNE POVRŠINE PODJEDINICA,

DALEKO OD KATALITIČKOG I MJESTA KOJE VEŽE GLIKOGEN.

PRI VEĆINI FIZIOLOŠKIH STANJAFOSFORILAZA b JE INAKTIVNA ZBOG DJELOVANJA ATP-a i GLUKOZA 6-FOSFATA.FOSFORILAZA a NE OVISI O ALOSTERIČKIM EFEKTORIMA, A UDIO OVOG OBLIKA

OVISI O BRZINI FOSFORILACIJE I DEFOSFORILACIJE.

GLIKOGEN SINTETAZA SE INAKTIVIRA FOSFORILACIJOM SPECIFIČNOG SERINSKOG OSTATKA.

OBLIK bb – OBIČNO JE INAKTIVAN, ZAHTIJEVA VISOKU RAZINUGLUKOZA 6-FOSFATA ZA AKTIVNOST;

SINETAZA bb JE FOSFORILIRANA.

OBLIK aa – AKTIVAN JE BEZ OBZIRA NA GLUKOZU 6-FOSFAT;SINTETAZA aa JE DEFOSFORILIRANA.

FOSFORILACIJA IMA SUPROTNI EFEKT NA ENZIMSKU AKTIVNOSTGLIKOGEN SINETAZE I FOSFORILAZE.

FOSFORILACIJA FOSFORILAZE I SINTETAZE JE OSNOVA KOORDINIRANEREGULACIJE SINTEZE I RAZGRADNJE GLIKOGENA.

ADENILAT CIKLAZA OVISNA JE O HORMONIMA.

KLJUČNI HORMONI KOJI REGULIRAJU METABOLIZAM GLIKOGENA SUINZULIN, GLUKAGON I ADRENALIN (EPINEFRIN).

INZULIN – POVEĆAVA KAPACITET JETRE ZA SINTEZU GLIKOGENA.

GLUKAGON – STIMULIRA RAZGRADNJU GLIKOGENA U JETRI.

ADRENALIN – STIMULIRA RAZGRADNJU GLIKOGENA U MIŠIĆU, MANJE U JETRI.

OVI SE HORMONI VEŽU NA PLAZMATSKU MEMBRANU STANICE,GDJE AKTIVIRAJU ADENILAT CIKLAZU.

PORAST cAMP U STANICI AKTIVIRA GLIKOGEN FOSFORILAZU,A INHIBIRA GLIKOGEN SINTETAZU.

KOORDINIRANA KONTROLA SINTEZE I RAZGRADNJE GLIKOGENAPOSTIŽE SE TAKO DA JE GLIKOGEN SINTETAZA SKORO INAKTIVNA

KADA JE FOSFORILAZA POTPUNO AKTIVNA, I OBRNUTO.

cAMP JE ZAJEDNIČKI ZA SVE OBLIKE ŽIVOTA I I MA KLJUČNU ULOGUU KONTROLI BIOLOŠKIH PROCESA.

CIKLIČKI AMP IMA SREDIŠNJE MJESTO U KOORDINIRANOJ KONTROLISINTEZE I RAZRADNJE GLIKOGENA.

ADENOZIN TRIFOSFAT (ATP)ADENOZIN TRIFOSFAT (ATP)

ADENILATADENILATCIKLAZACIKLAZA

NASTAJE IZ ATP-a DJELOVANJEM ADENILAT CIKLAZE.SINTEZU UBRZAVA HIDROLIZA PIROFOSFATA KOJA SLIJEDI.

FOSFATAZE OBRĆU REGULATORNE EFEKTE KINAZA

FOSFORILAZAFOSFORILAZAaa

Ser-O-PO32–

FOSFORILAZAFOSFORILAZAbb

Ser-O-OH

+ Pi+ H2O*

* FOSFATAZA FOSFORILAZE (inhibira sa pomoću Ca2+ i Mg-ATP-aHIDROLIZIRA FOSFATNU GRUPU I NA:AKTIVNOM OBLIKU KINAZE FOSFORILAZEINAKTIVNOM OBLIKU GLIKOGEN SINTETAZE b (INHIBIRA SE GLIKOGENOM)

ISKLJUČIVANJE SIGNALA CIKLIČKOG AMP-a VRŠI ENZIMFOSFODIESTERAZA HIDROLIZOM SPECIFIČNE FOSFODIESTERSKE VEZE:

cAMP AMP

H2O

∆G = – 50kJ • mol–1

METABOLIZAM GLIKOGENA U JETRI REGULIRA RAZINUGLUKOZE U KRVI.

NORMALNA KONCENTRACIJA GLUKOZE U KRVI ČOVJEKA JE 80 – 120 mg/100ml.

SENZOR GLUKOZE U JETRENIM STANICAMA JEFOSFORILAZA a.

VEZANJE GLUKOZE NA FOSFORILAZU a POMIČEALOSTERIČKU RAVNOTEŽU IZ R T OBLIK,

ZBOG ČEGA SE FOSFORILNA GRUPA Ser-14 IZLAŽE HIDROLIZI FOSFATAZOM.

KONVERZIJU FOSFORILAZE a b PRATIOTPUŠTANJE FOSFATAZE,

KOJA POSTAJE SLOBODNA DA AKTIVIRAGLIKOGEN SINTETAZU.

TEK KADA JE VEĆINA FOSFORILAZE U b OBLIKU,POČINJE RASTI AKTIVNOST SINTETAZE.

FOSFORILAZA a

GLIKOGENSINTAZA

ENZI

MSK

A A

KTI

VNO

ST

VRIJEME NAKON INFUZIJE GLUKOZE (min.)

INFUZIJA GLUKOZE VODI KAINAKTIVACIJI FOSFORILAZE,

NAKON ČEGA SLIJEDIAKTIVACIJA SINTETAZE.

GENETSKI ODREĐENE BOLESTI POHRANJIVANJA GLIKOGENA

IVON GIERKE

GLUKOZA6-FOSFATAZA

JETRA IBUBREG

POVEĆANA KOLIČINA;NORMALNA STRUKTURA

MASOVNO POVEĆANJE JETRE;ZASTOJ NAPREDOVANJA;

TEŠKA HIPOGLIKEMIJA, KETOZA,HIPERURICEMIJA, HIPERLIPEMIJA.

IIPOMPE

α-1,4 GLUKOZIDAZA(LIZOSOMALNA) SVI ORGANI MASOVNO POVEĆANJE

KOLIČINE; NORMALNASTRUKTURA

KARDIORESPIRATORNI POREMEĆAJIUZROKUJU SMRT OBIČNO PRIJE

2. GODINE.III

CORIAMILO-1,6

GLUKOZIDAZA(DEBRANCHING

ENZIM)MIŠIĆ I JETRA POVEĆANA KOLIČINA

KRAĆE VANJSKE GRANE

KAO TIP I, ALI BLAŽI TIJEK.

IVANDERSEN

ENZIM GRANANJA (α-1,4 α-1,6)

JETRA ISLEZENA

NORMALNA KOLIČINA;VRLO DUGE VANJSKE

GRANE

PROGRESIVNA CIROZA JETRE;OTKAZIVANJE JETRE UZROKUJESMRT OBIČNO PRIJE 2. GODINE.

VMc ARDLE FOSFORILAZA MIŠIĆ

UMJERENO POVEĆANA KOLIČINA;

NORMALNA STRUKTURA

OGRANIČENA SPOSOBNOSTVRŠENJA NAPORNIH VJEŽBI

ZBOG BOLNIH MIŠIĆNIH GRČEVA.PACIJENTI INAČE NORMALNI

I DOBRO RAZVIJENI.VI

HERS FOSFORILAZA JETRA POVEĆANA KOLIČINA KAO TIP I, ALI BLAŽI TIJEK.

VII FOSFOFRUKTOKINAZA MIŠIĆ POVEĆANA KOLIČINA;NORMALNA STRUKTURA KAO TIP V.

VIII KINAZA FOSFORILAZE JETRA POVEĆANA KOLIČINA;NORMALNA STRUKTURA

BLAGO POVEĆANJE JETRE;BLAGA HIPOGLIKEMIJA.

TIP DEFEKTNI ENZIM POGOĐENI ORGAN GLIKOGEN KLINIČKA SLIKA