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Cap 15 "Principi di regolazione metabolica" - Coggle Diagram
Cap 15 "Principi di regolazione metabolica"
15.3 regolazione coordinata della glicolisi e della gluconeogenesi
gli isozimi dell'esochinasi del muscolo e del fegato sono regolati differentemente dal loro prodotto , il G6P
varie frome di esochinasi
esochinasi 1
inibite allostericamente da G6P
esochinasi 2
presente nei miociti
metà satura quando [Glucosio] = 0,1mM
esochinasi 4
presente nel fegato
differisce da esochinasi 2 per
metà satura quando [Glucosio] = 10mM
non è inibita da G6P
inibita da proteina regolatrice del fegato (si associa a F6P e inibisce esochinasi 4)
l'esochinasi IV (glucochinasi) e la glucosio 6-fosfatasi sono regolate a livello trascrizionale
trascrizione esochinasi 4 regolata positivamente da richiesta di elevata energia ed elevato consumo
trascrizione di glucosio 6-fosfatasi regolata positivamente da richiesta di maggior produzione di glucosio
la fosfofruttochinasi-1 e la fruttosio 1,6-bisfosfatasi si regolano reciprocamente
PFK-1 regolata da
ATP (inibisce allostericamente)
ADP e AMP (rimuovono inibizione)
citrato (aumenta effetto inibitorio dell'ÁTP)
FBPasi-1 regolata da
AMP (inibisce)
il fruttosio 2,6-bisfosfato è un potente regolatore allosterico della PFK-1 e della FBPasi-1
il fegato può essere regolato da
ormoni
glucagone (maggior rilascio di glucosio nel sangue)
insulina (maggior consumo di glucosio nel sangue)
fruttosio 2,6 bisfosfato
effetti allosterici
su PFK-1 aumenta affinità per il substrato
su FBPasi-1 riduce affinità per il substrato
la concentrazione di F-2,6-BP viene regolata da
PFK-2/FBPasi-2
regolata da
glucagone (fosforila la proteina)
aumentà attività di FBPasi-2
insulina (defosforila la proteina)
aumentà attività di PFK-2
lo xilulosio 5-fosfato è un importante regolatore del metabolismo dei carboidrati e dei grassi
xilulosio 5P attiva
PP2A
defosforila PFK-2/FBPasi-2 (attiva PFK-2)
l'enzima glicolitico piruvato chinasi è inibito allostericamente dall'ATP
ATP , acetil-CoA e acidi grassi a lunga catena inibiscono piruvato chinasi
isozima L (fegato) può essere inibito da glucagone
isozima M (muscolo) può essere attivato da adrenalina
la conversione del piruvato in fosfoenolpiruvato nella gluconeogenesi è sottoposta a molti tipi di regolazione
regolata da acetil-CoA
modulatore positivo della
piruvato carbossilasi
piruvato converito in ossalacetato
ossalacetato convertito in PEP da
PEP carbossichinasi
regolata da
digiuno o glucagone stimolano la trascrizione
insulina o elevati livelli di glucosio inibiscono la trascrizione
modulatore negativo della
piruvato deidrogenasi
la regolazione a livello trascrizionale della glicolisi e della gluconeogenesi modifica il numero delle proteine enzimatiche
insulina
attiva PKB (attiva enzimi metabolismo glucosio e acidi grassi)
proteina ChREBP
attivata da PP2A (stimola sintesi acidi grassi e glicolisi)
proteina SREBP-1c
stimola conversione acetil-CoA in acidi grassi
proteina CREB
attivata da glucagone (stimola glucosio 6 fosfatasi e PEP carbossichinasi)
FOXO1
attivata da glucagone (più enzimi gluconeogenici)
15.4 il metabolismo del glicogeno negli animali
il glicogeno è la riserva di glucosio
glicogenolisi
la demolizione del glicogeno è catalizzata dalla glicogeno fosforilasi
glicogeno demolito grazie a
fosfoglucomutasi
il glucosio 1-fosfato può entrare nella glicolisi oppure essere rilasciato nel sangue sotto forma di glucosio dal fegato
converte G1P in G6P
gicogeno fosforilasi
enzima deramificante
glicogenogenesi
l’UDP-glucosio , uno zucchero legato a un nucleotide , dona il glucosio per la sintesi del glicogeno
sintesi del glicogeno
glicogeno sintasi
la glicogenina serve a iniziare la sintesi del glicogeno
formazione di G6P
G6P convertito in G1P
G1P convertito in UDP-glucosio
amilo (1-4)(1-6) transglicosilasi
15.5 regolazione coordinata della sintesi e della demolizione del glicogeno
la glicogeno fosforilasi è regolata allostericamente e ormonalmente
la glicogeno fosforilasi può avere 2 forme
fosforilasi b (inattiva)
fosforilasi a (attiva e fosforilata)
la glicogeno fosforilasi può avere diverse regolazioni
regolazione ormonale
agisce su fosforilasi b chinasi (attivata da adrenalina o glucagone)
regolazione allosterica
nel muscolo
Ca2+ (attiva fosforilasi b chinasi)
AMP (attiva glicogeno fosforilasi)
fosfoproteina fosfatasi 1 (inattiva glicogeno fosforilasi)
nel fegato
glucosio (inattiva glicogeno fosforilasi)
anche la glicogeno sintasi è regolata mediante fosforilazione e defosforilazione
può essere regolata da
PP1 (defosforila)
la fosfoproteina fosfatasi 1 ha un ruolo centrale nel metabolismo del glicogeno
PP1 viene attivata da insulina
glicogeno sintasi chinasi 3 (GSK3 , fosforila)
la glicogeno sintasi chinasi 3 media alcune delle azioni dell'insulina
insulina attiva PKB che fosforila e inattiva GSK3
AMPK (fosforila)
la glicogeno sintasi ha 2 forme
glicogeno sintasi A (attiva , non fosforilata)
glicogeno sintasi B (inattiva , fosforilata)
segnali allosterici e ormonali coordinano il metabolismo dei carboidrati
metabolismo degli epatociti
dopo pasto ricco di carboidrati
insulina inattiva GSK3 e attiva PP1
a digiuno
glucagone attiva PKA (attiva fosforilasi chinasi e FBPasi-1 e inattiva glicogeno sintasi e piruvato chinasi)
metabolismo dei miociti
azione di adrenalina
attiva PKA (attiva fosforilasi chinasi)
azione di insulina
attiva PP1 , inattiva GSK3