La sintesi del glicogeno prevede inoltre l’intervento: a) della glicogenina (proteintirosina-glucosiltransferasi) per innescare la sintesi del glicogeno ramificante per la formazione di ramificazioni nel glicogeno: b) dell’enzima del l’enzima ramificante, ramificante, amiloamilo-α (1 (14) 4)α(1 (16) transglicosidasi (fig. 11.5) trasferisce una catena di 55-7 residui glicosidici dall’ dall’estremità estremità alla a quarta non riducente di una catena di circa 11 residui di glicogeno all unità unità glicosidica di un’ un’altra catena alla quale la breve catena viene unita mediante un legame α(1 (16). La glicogenina serve da innesco per la sintesi delle molecole di glicogeno in mancanza di scorte di glicogeno: glicogeno la glicogenina catalizza la sintesi dei primi 7-8 residui di glicogeno restando legata al glicogeno. glicogenina : glicogeno sintasi rapporto 1:1 4) amiloamilo-(1,4 1,6)1,6)-transglicosilasi (enzima ramificante) ramificante) Figura 11.5 La sintesi del glicogeno (citosol). Estremità “non riducente” di una catena polisaccaridica è quella in cui il residuo monosaccaridico teminale ha il suo CC-1 anomerico impegnato in un legame glicosidico: ciò rende lo zucchero terminale “non riducente”. riducente”. Le ramificazioni : • accrescono il numero di estremità non riducenti alle quali la glicogenosintasi può aggiungere ulteriori residui glucosidici velocizzando la formazione di glicogeno; • rendono il glicogeno più solubile. GLICOGENOLISI ha luogo nel citosol 1) reazione di fosforolisi + PLP ∆G°’=+3,1 Kj.mol -1 In vivo Pi/Glu-1P=100.Pertanto ∆G = da -5 a 8Kj/mol La glicogenolisi procede spontaneamente La glicogenofosforilasi ha come coenzima il PLP. M.N. Gadaleta Il 50% del PLP (B6) corporeo dei mammiferi è contenuto nella Glicogenofosforilasi epatica e muscolare. Esempio di catalisi acido-base con PLP a dare H invece di H2O per evitare idrolisi e favorire pirofosforolisi con guadagno di 1 P E-Pi -glicogeno 1) fosforolisi 2) deramifica zione Prodotto primario della glicogenolisi è il Glu 1P che deriva dalla rottura di un legame a(1 4). Da a(1 6) deriva Glu semplice. M.N. Gadaleta Enzima deramificante: enzima tandem, tandem, singola catena polipeptidica con 2 domini catalitici oligooligo-α(1 (14) 4)α(1 (16) glucosio transferasi e amiloamiloα(1 (16) glucosidasi. glucosidasi. La glicogenofosforilasi rompe i legami α(1 (14) glicosidici fino a un punto di blocco che è a 3 residui da un punto di ramificazione (α16). La transferasi rimuove i 3 residui glicosidici più più distali dei 4 del punto di ramificazione e li trasferisce alla estremità estremità non riducente di un’ un’altra catena allungandola. Interviene, poi, la amiloamilo-α(1 (16) glucosidasi per idrolizzare il Glu. Glu. 3) conversione del Glufosfoglucomutasi) Glu-1P in GluGlu-6P (fosfoglucomutasi fosfoglucomutasi L’enzima fornisce il fosfato per formare l’intermedio Glu-1,6 bis-fosfato 4) Destino del GluGlu-6-Pi: nel fegato deve normalizzare la glicemia, nel muscolo deve fornire energia. energia Nel fegato il GluGlu-6P è trasferito al reticolo endoplasmico da una translocasi. translocasi. Qui la GluGlu-6fosfatasi libera Glu (vedi gluconeogenesi) gluconeogenesi) per normalizzare la glicemia. glicemia. Nel muscolo la GluGlu-6fosfatasi non esiste, esiste, il GluGlu-6P entra direttamente nella glicolisi. La sintesi e la demolizione del glicogeno subiscono una: • regolazione ormonale e covalente (glucagone, adrenalina, insulina) • regolazione allosterica (glicogeno sintasi e glicogeno fosforilasi); La regolazione risponde in parte a segnali diversi nel fegato e nel muscolo perché il fegato deve regolare la glicemia, il muscolo deve rispondere alle richieste dell’esercizio fisico.