Lihas

 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30459708



 Edustava kaava luustolihaksessa tapahtuvasta heksosaminibiosynteesitiestä,  jossa muodostuu O-GlcNAc  ja tapahtuu posttranslationaalinen lisääminen   solussa oleviin proteiineihin  transferaasilla OGT / tai  tämän ryhmän poisto  OGA hydrolaasilla). kuvan oiekassa yläkulmassa.
kuvassa esitetään myös  miten insuliini signaloituminen tapahtuu IR insuliinireseptoriteitse, jolloin aktivoituu signaalitie IRS-1- PI3K-PDK1-Akt.
Glukoosin tulo soluun tapahtuu GLUT4-proteiinin avulla ja  sitten kinaasi fosforyloi  sen Glukoosi-6 fosfaatiksi.  Siitä voi osa mennä glykogeeniaineenvaihduntaan, jolloin sen täytyy ensin muuttau Glukoosi-1-fosfaatiksi ja aktivoitua UTP-energialla.  UDP-glukoosiksi, josta voi syntetisoida  lihasglykogeeniä.
Osa soluun tulleesta glukoosista jatkaa muuttumalla fruktoosiksi Fru-6-P ja siten  fruktoosi-bifosfaatiksi ja  menee glykolyysiteihen.  Palorypälehappovaiheesta  voi osa mennä  anaaerobiseen glykolyysiin  tarvittaessa ja siitä tulee vähän ATP:tä ja lopulta  maitohappoa.  Aerobinen glykolyysi tuottaa paljon ATP:tä mitokondriasta. Lihaksessa ATP-energiaa voidaan  slussata  lihakseen  kreatiniinislussin avulla . Myosiinissa on omia ATPaaseja.  Entsyymien nimiå alla. Ne kuuluvat kuvan selitykseen.

• Representative scheme of the presence of O-GlcNAcylation on glucose metabolism in skeletal muscle. Several signaling and metabolic pathways are indicated, in particular the hexosamine biosynthesis pathway, glycolysis (anaerobic and aerobic glycolysis), glycogen metabolism, insulin signaling, and TCA cycle. Specific molecular components of skeletal muscle such as myofibrils and creatine shuttle are also represented. Red asterisks correspond to O-GlcNAcylated proteins; blue asterisks correspond to enzymes including in protein-protein complexes (such as the glycolytic metabolon) which could be potentially modulated consecutively to O-GlcNAcylation changes in skeletal muscle cells. A, Aconitase; BE, Beta-enolase; CKc, Creatine kinase cytoplasmic; CKm, Creatine kinase mitochondrial; CS, Citrate synthase; FBPA, Fructose-bisphosphate aldolase; FH, Fumarate hydratase; GAPDH, Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase; GFAT, Glutamine,fructose-6-phosphate aminotransferase; GK, Glucokinase; GP, Glycogen phosphorylase; GS, Glycogen synthase; IDH, Isocitrate dehydrogenase; KGD, Ketoglutarate dehydrogenase; LD, Lactate dehydrogenase; MDH, Malate dehydrogenase; OGA, O-GlcNAcase; OGT, O-GlcNAc transferase; PDH, Pyruvate Dehydrogenase; PFK, Phosphofructokinase; PGI, Phosphoglucose isomerase; PGK, Phosphoglycerate kinase; PGM, Phosphoglycerate mutase; PK, Pyruvate kinase; PM, phosphoglucomutase; PP, UDP-glucose pyrophosphorylase; SDH, Succinate Dehydrogenase; SL, Succinyl-CoA ligase; TPI, Triose-phosphate isomerase.

 Abstraktista suomennosta:
LUUSTOLIHAS  ( tahdonalainen lihaksisto)  käsittää 40 % koko kehonpainosta. Lihaksen päätehtävä on konvertoida kemiallinen energia mekaaniseksi energiaksi, mikä  takaa  voiman generoitumista  liikkeisiin ja lokomotioon ja pitää yllä asentoa. Ratkaisevasta   energiariippuvuudesta  vastaa lihaksisto, joka on keskeinen koko kehon  aminohappojen ja hiilihdydraattien varasto. Juuri näistä ravintoaineista muun muuassa riippuu posttranslationaalinen modifikaatio  N-asetyyliglukosaminin  (GlucNAc)   liittäminen  -O- asemaan  entsyymeissä (O-GlucNAc-) Siinä siirretään tai tarvitatessa  irrotetaan näitä ainutlaatuisia monosakkarideja ( N-asetyyli-D-glukosamineja)  aminohappojen seriinin tai treoniini OH-ryhmään  nukleosytoplasmisessa tai mitokondriaalisessa proteiinissa. Prosessi on dynaaminen: ja tapahtuu entsyymien O-GlcNAc- transferaasin (OGT) tai vastaavasti  O-GlcNAc-glykosidihydrolaasin (OGA) katalysoimina reaktioina. Tämä  heksosamini on rakenteellinen sokeri ja sillä on paljon merkitystä typpipitoisena  aminosokerina solujen pintarakenteissa ja proteiinien ikää pidentävissä tekijöissä.

OGT = O-linkkiytynyt N-asetyyliglukosaminyylitransferaasi
OGA , 3-O-(N-asetyyli-D-glukosaminyyli) L-seriini/treoniini N-asetyyliglukosaminyylihydrolaasi
tai lyhemmin sanottuna    O-GlcNAcaasi

(Selitys: 
Glukosamini on  hiilihydraattiaineenvaihdunnasta peräisin oleva sokeri   glukoosi, jossa on  aminohapon glutamiinihapon amidityppi (N)  liitetty sokeriin.
Tämä glukosamini on sitten asetyloitu, saanut Ac- ryhmänsä.
Nyt se on GlcNAc
Sitten se on liitetty  proteiinissa olevan  aminohapon OH- ryhmään sen O -molekyyliin, joten saadaan O-GlcNAc . Nyt on sokeriaineenvaihdunnasta kehittynyt rakenteellinen molekyyli, jonka avulla   saadaan erilaisia glykokonjugaatteja  proteiineille. Ihmiskehon rakenneaminohapoista  seriinillä ja treoniinilla on OH- ryhmät rakenteessa.   Seriini ja treoniini (s ja t) kuuluvat niihin aminohappoihin joita ihmisen genomi koodaa).

• Abstract

• Skeletal muscle represents around 40% of whole body mass. The principal function of skeletal muscle is the conversion of chemical energy toward mechanic energy to ensure the development of force, provide movement and locomotion, and maintain posture. This crucial energy dependence is maintained by the faculty of the skeletal muscle for being a central place as a "reservoir" of amino acids and carbohydrates in the whole body. A fundamental post-translational modification, named O-GlcNAcylation, depends, inter alia, on these nutrients; it consists to the transfer or the removal of a unique monosaccharide (N-acetyl-D-glucosamine) to a serine or threonine hydroxyl group of nucleocytoplasmic and mitochondrial proteins in a dynamic process by the O-GlcNAc Transferase (OGT) and the O-GlcNAcase (OGA), respectively. 

O-GlucNAc- rakenteen liittämisen  on havaittu  osallistuvan vahvasti  solunsisäiseen aineenvaihduntaan  eri elimissä ja kudoksissa, sollä se moduloi  signalointiteitä, geeni-ilmentymää ja sytoskeletaalisia funktioita.  Tällaista on havaittu aivosta, maksasta, munuaisesta ja haimasta ja   O-GlcNAc  linkkiytyy  eri tautien etiologiaankin.   Viime vuosina on monet tutkimukset kohdistuneet O-GlucNAc- liitännän  osuuteen luustolihaksen fysiologiassa ja patofysiologiassa. Näissä tutkimuksissa on päämielenkiinto kohdistunut  O-GlcNAc-liittymiin lihastreenin aikana tai lihaksen kuihtumistiloissa.  Suurin osa tutkimuksista viittaa  siihen, että  esiintyy erilaista O-GlcNAc-liittymäleimaa riippuen lihakselle tyypillisestä  aineenvaihdunnasta levossa, lihaksen kuihtumissa  tai treenausolosuhteissa, samoin riippuen   treenausohjelmasta, siitä onko kyse  äkkinäsiestä  vai pitkäaikaisesta  voimanponnistuksesta.
 Ensimmäiset saadut oivallukset  antoivat viitettä   jonkin verran erilaisiin OGT/OGA ilmentymisiin ja /tai aktiivisuuksiin  ja erilaisiin solustressivasteisiin (ROS, reaktiivisiin happilajeihin ja/tai  HSP-proteiineihin).
Vankkaa tietoa  tuli  siitä, että  nämä O-GluNAc-muutokset  voisivat johtaa
(1)  hiilihydraattiaineenvaihdunnan erilaisiin moduloitumisiin, koska tiedetään  suurimman osan entsyymeistä  saavan  posttranslationaalisen  O-GlcNAc- lisukkeen ja
 (2) proteiinisynteesi/proteiininhajoitustasapainon erilaiseen modulaatioon, koska  O-GlcNAc -päätteen saaminen säätelee luustolihaksessa  muutamia avainasemassa olevia signaaliteitä kuten  Akt/GSK3beeta, Akt/mTOR, myogeniini/atrogiini-1, myogeniini/Mef2D, Mrf4 ja PGC-1alfa.

• O-GlcNAcylation has been shown to be strongly involved in crucial intracellular mechanisms through the modulation of signaling pathways, gene expression, or cytoskeletal functions in various organs and tissues, such as the brain, liver, kidney or pancreas, and linked to the etiology of associated diseases. In recent years, several studies were also focused on the role of O-GlcNAcylation in the physiology and the physiopathology of skeletal muscle. These studies were mostly interested in O-GlcNAcylation during muscle exercise or muscle-wasting conditions. Major findings pointed out a different "O-GlcNAc signature" depending on muscle type metabolism at resting, wasting and exercise conditions, as well as depending on acute or long-term exhausting exercise protocol. First insights showed some differential OGT/OGA expression and/or activity associated with some differential stress cellular responses through Reactive Oxygen Species and/or Heat-Shock Proteins. Robust data displayed that these O-GlcNAc changes could lead to (i) a differential modulation of the carbohydrates metabolism, since the majority of enzymes are known to be O-GlcNAcylated, and to (ii) a differential modulation of the protein synthesis/degradation balance since O-GlcNAcylation regulates some key signaling pathways such as Akt/GSK3β, Akt/mTOR, Myogenin/Atrogin-1, Myogenin/Mef2D, Mrf4 and PGC-1α in the skeletal muscle. 

 Lopuksi O-GlcNAc -siirron osallistuminen  joihinkin luustolihaksen metabolisiin prosesseihin saattaisi linkkiytyä  joihinkin liitännäistauteihin kuten tyypin 2 diabetekseen tai neuromuskulaarisiin sairauksiin, joissa  näyttäa olevan yleisesti kriittisesti kohonnutta  O-GlcNAc liitäntää.

• Finally, such involvement of O-GlcNAcylation in some metabolic processes of the skeletal muscle might be linked to some associated diseases such as type 2 diabetes or neuromuscular diseases showing a critical increase of the global O-GlcNAcylation level.