50 |
Глава 3 |
Обмен гликогена |
|
|
|
|
|
|
Субстрат: гликоген |
Продукт: глюкозо-1-фосфат |
|
|
|
|
|
|
Фермент: гликогенфосфорилаза |
Кофермент: пиридоксальфосфат |
|
|
|
|
(активная форма витамина B6) |
|
|
|
|
|
Аллостерический активатор: |
Аллостерический ингибитор: |
|
|
АМФ |
|
АТФ, глюкозо-6-фосфат, глюкоза |
|
|
|
|
|
Гормональная регуляция заключается в ковалентной модификации фермента: |
||
|
— Фосфорилирование ингибирует фермент (глюкагон и адреналин). |
||
|
— Дефосфорилирование активирует фермент (инсулин). |
||
|
Ключевые гормоны: глюкагон, адреналин, инсулин |
||
|
|
|
|
|
Данная реакция является легко обратимой in vitro: значение G° близко к нулю, |
||
|
поскольку гликозидная связь замещается фосфоэфирной связью. Однако равновесие |
||
|
этой реакции in vivo сдвинуто в сторону образования глюкозо-1-фосфата, поскольку |
||
|
соотношение [Фн]/[глюкозо-1-фосфат] в клетке обычно больше 100. Реакция фосфо- |
||
|
ролиза выгодна клетке и энергетически: глюкоза отщепляется от гликогена в фосфо- |
||
|
рилированной форме. Если бы реакция была гидролитической, молекулу глюкозы |
||
|
необходимо было бы фосфорилировать (так достигается эконония в 1 молекулу АТФ |
||
|
на каждую молекулу глюкозы). |
|
|
Г Отщепление ветвей
Гликогенфосфорилаза не способна отщеплять все остатки глюкозы на отдельной ветви в молекуле гликогена, поскольку активный центр этого фермента находится вглуби «кармана». Фосфорилаза всегда «оставляет» на ветви 4-5 остатков глюкозы.
Далее активируется деветвящий фермент, имеющий два активных центра с разной ферментативной активностью:
1.α(1→4)-трансгликозилазный центр;
2.α(1→6)-глюкозидазный центр.
Деветвящий фермент с помощью своей α(1→4)-трансгликозилазной активности переносит фрагмент из 3 остатков глюкозы на нередуцирующий конец соседней ветви в молекуле гликогена (см. Рис. 15).
Распад гликогена (гликогенолиз) 51
Рис. 15. Реакции, катализируемые «деветвящим ферментом».
Реакция 1б
Последний остаток глюкозы, связанный с другой ветвью α(1→6)-гликозидной связью, отщепляется α(1→6)-глюкозидазным центром деветвящего фермента в виде свободной нефосфорилированной глюкозы. Примерно 10% глюкозы, содержащейся в молекуле гликогена, отщепляется таким образом.
Наличие у деветвящего фермента двух активных центров, безусловно, повышает эффективность распада гликогена.