Jotta glykogeenisyntaasi voisi lisätä glukoosiyksiköitä muodostaakseen polymeerin vaatii se primeerikseen polysakkaridin, joka sisältää vähintään kuusi glukoosiyksikköä. Tämän saa aikaiseksi glykogeniinientsyymi.
Tärkeä animaalinen varastosokeri glykogeeni on glukoosin polymeeri ja se toimii nopeasti saatavilla olevan energian lähteenä.
Glykogeenin synteesi alkaa siten, että glykogeniini- niminen peptidi autoglukosyloituu. Glykogeenisyntaasi pystyy vain lisäämään siihen alkupolysakkaridiketjuun (glykaaniprimeeriin) sokeria.
Glykogeniinistä on useita isoentsyymejä, joista yleisin on glykogeniini 1 (GYG1) , joka koostuu kahdesta molekyylimassaltaan 37 kDa samanlaisesta alayksiköstä. Tämän isoentsyymin lisäksi kädellisten maksassa esiintyy glykogeniini 2 (GYG2) , joka koostuu kahdesta molekyylimassaltaan 66 kDa olevasta samanlaisesta alayksiköstä. Glykogeniinin kumpikin alayksikkö on katalyyttisesti aktiivinen. Entsyymi siirtää glukoosiyksiköitä UDP-glukoosilta ja liittää ne itseensä tiettyjen tyrosiiniaminohappojen sivuketjuihin muodostaen glykaaniprimeerin. Tyypillisesti glukoosiyksiköitä on tässä primeerissä 5–13. Glykogeniini ei muodosta tätä pidempiä polymeerejä vaan glykogeenin synteesiä jatkaa se toinen entsyymi glykogeenisyntaasi ja glykogeniini muodostaa glykogeenipolymeerin proteiiniytimen. Glykogeniini vaatii toimiakseen mangaani-ioneja. Haaran muodostuksessa toimii branching enzyme.
https://www.youtube.com/watch?v=9doz-9w1RtI
Glykogeenisyntaasista on kaksi eri muotoa, aktiivinen a-muoto ja inaktiivisempi fosforyloitu b-muoto, jonka eräisiin seriiniaminohappoihin on liittynyt fosforyyliryhmä.
On useita kinaaseja, jotka fosforyloivat a-muodon b-muodoksi, tällaisia ovat muun muassa glykogeenisyntaasille spesifiset proteiinikinaasi A eli cAMP-riippuvainen proteiinikinaasi ja glykogeenisyntaasikinaasi-3 sekä useampia proteiineja fosforyloiva kaseiinikinaasi 2.
Glykogeenisyntaasikinaasi-3 on entsyymi, joka vastaa seriinin ja treoniinin fosfaattiryhmän kinaasista
GSK-3 paljastui vuonna 2006 Alzheimerin taudin metaboliseksi tekijäksi - GSK-3:n aktivaatio edeltää hermosolujen kuolemaa ja muistihäiriöitä aiheuttavan amyloidiplakin muodostumista.
Nisäkkäillä GSK-3-entsyymin koodaavat perimässä GSK3 Alfa ja GSK3 Beeta -geenit.
Figure 1. Glycogen synthase kinase-3 regulates Wnt and Akt-dependent signaling.
Growth factors, including neurotrophins, activate Akt, which
phosphorylates, and inhibits GSK-3 allowing activation of downstream
effectors to promote cell survival. Both Akt and GSK-3 have multiple
targets not shown here for the sake of clarity. Wnts inhibit GSK-3
within the Axin complex stabilizing β-catenin, which activates Wnt
target genes, and promotes neurogenesis. Axin-associated GSK-3 is not
regulated by N-terminal phosphorylation and is thus distinct from
Akt-regulated GSK-3, and both pools are inhibited by lithium. Thus
lithium may stimulate neurogenesis by activating Wnt/β-catenin signaling
and enhancing cell survival.Proteiinifosfataasi 1 -entsyymi aktivoi glykogeenisyntaasia poistamalla fosfaattiryhmiä entsyymistä.
Se aktivoi glykogeenin synteesiä defosforyloimalla glykogeenisyntaasiin liitettyjä fosfaattiryhmiä ja täten muuttaen sen inaktiivisesta b-muodosta aktiivisempaan a-muotoon.
Insuliini on glykogeenisyntaasikinaasin inhibiittori ja siten aktivoi glykogeenisyntaasin toimintaa. Glykogeenisyntaasin ollessa fosforyloituna myös glukoosi-6-fosfaatti ja ATP kasvattavat sen katalyyttistä aktiivisuutta.
Glykogeenisyntaasin puutos on harvinainen sairaus. Sen seurauksena potilailla on hypoglykemia, johon voi liittyä myös asiduriaa.
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar