GLİKOJEN METABOLİZMASI

Transkript

1 METABOLİZMASI DİLDAR KONUKOĞLU TIBBİ BİYOKİMYA DİLDAR KONUKOĞLU 1 YAPISI Alfa-[1,6] glikozid Alfa- [1-4] glikozid bağı yapısal olarak D-glukozdan oluşmuş dallanmış yapı gösteren homopolisakkarittir DİLDAR KONUKOĞLU 2 ez dan glikojen sentezi Karaciğer % 8(yetişkinlerde gram), kas dokusu %1 oranında glikojen içerir. Vücuttaki kas kitlesi karaciğerden daha fazladır, dolayısıyla kastaki glikojen miktarı karaciğerden fazladır DİLDAR KONUKOĞLU 3 DİLDAR KONUKOĞLU 1

2 DİLDAR KONUKOĞLU 4 GLUKOJENEZ un fazla çözünürlüğü ve ozmotik olarak aktifliği, depolanmasını zorlaştırmaktadır. Depolanabilmesi için çözünmeyen polimerlere dönüşmesi gerekir. ez bir sentez reaksiyonudur ve enerji gerektirir. Enerji UTP den sağlanır DİLDAR KONUKOĞLU 5 sentezi Sitoplazmadaki granüllerde sentezlenir. UDP - glukoz sentezi 6 fosfat 1 fosfat Fosfoglukomutaz 1P + UTP UDP- glukoz + PPi UDP-glukoz pirofosforilaz sentaz reaksiyonunun ilerlemesi sağlayan enerji pirofosfatın hidrolizinden elde edilir. 2 yüksek enerjili fosfat bağı kullanılmış olur DİLDAR KONUKOĞLU 6 DİLDAR KONUKOĞLU 2

3 Glikogenin Uzun süren açlıkta glikojen depoları tamamen tükenmiş ise primer olarak İN proteini görev yapar. alıcısı 37-kDa protein DİLDAR KONUKOĞLU 7 in ; Yapısındaki tirozin amino asitinin hidroksil grubu, glikozil ünitelerinin eklendiği yerdir. UDP glukoz u proteine transfer eden enzim initiatör sentaz İntrinsik glukozil transferaz aktivitesi vardır. sentezi iniatör sentaz in Tyr-OH in UDP- UDP Tyr-O-(glukoz) DİLDAR KONUKOĞLU 8 UDP-glukoz dan glikozid bağları,zincirin ucundaki glukozun 4 C u ile yeni eklenecek olan glukozun 1.C u arasında glikozid bağı oluşur. sentaz;glikozil transferaz olup etkinlik gösterebilmesi için en az 4 birleşmiş glukoz molekülü Gereklidir. sentezi ( zincirinin uzaması) UDP_glukoz UDP in sonlanma sentaz in sonlanma DİLDAR KONUKOĞLU 9 DİLDAR KONUKOĞLU 3

4 Ortalama her 8-10 glukoz rezidüvünden sonra dallanma Dallandıran enzim; glukozil 4;6 transferaz; amilo (1,4) (1,6) transglukozidaz ile 1,6 glikozid bağları ile dallanma gerçekleşir. Dallanmanın iki önemi Solubilitesini arttırmak ve hacim kazandırma. sentezi-3 (Dallanmaların oluşumu) Dallandıran Enzim; il 4-6 Transferaz in in DİLDAR KONUKOĞLU 10 indirgen olmayan uc de her dal indirgen olmayan bir hidroksil grubu ile sonlanır. Oluşan yeni indirgenmemiş uç, önceki indirgenmemiş uç gibi artık glikojen sentaz tarafından uzatılabilir. Ayrıca bu durum glikojene suda daha iyi çözünme özelliği kazandırır DİLDAR KONUKOĞLU 11 sentezinin düzenlenmesi sentaz sentaz a (defosfo); aktif form sentaz b (fosfo); inaktif form sentaz a sentaz b GSK ( sentaz kinaz) GSK Ca+2-kalmodulin bağımlı kinaz (2adet) camp bağımlı protein kinaz DİLDAR KONUKOĞLU 12 DİLDAR KONUKOĞLU 4

5 sentezinin düzenlenmesi GLUKAGON, EPİNEFRİN (+) SENTAZ (Aktif) camp bağımlı protein kinaz sentaz Kinaz PROTEİN FOSFATAZ İNSULİN (+) X SENTAZ İnaktif) İNHİBİTÖR-1P (+) (+) P İNHİBİTÖR 1-P DİLDAR KONUKOĞLU 13 allosterik düzenlenmesi Allosterik aktivatör: 6 fosfat Allosterik inhibitör: DİLDAR KONUKOĞLU 14 yıkılımı; oliz fosforilaz -1,4 bağlarını yıkar. Her bir dallanma noktasında 4 glukoz rezidüvü kalıncaya dek zincirini yıkar. Hız kısıtlayıcı enzimdir. B6-bağımlı enzimdir. FOSFORİLAZ LİMİT DEKSTRİN DİLDAR KONUKOĞLU 15 DİLDAR KONUKOĞLU 5

6 yıkılımı DALLARI KIRAN ENZİM Limid dekstrin Transferaz idaz Serbest Dalları yıkan enzim a- il 4;4 transferaz: 3-4 glukoz molekülünü diğer dallı zincirin ucuna transfer eder. -amilo (1;6) glukozidaz - 1,6 olarak bağlı kalan tek bir glukoz rezidüvünü hidrolitik uzaklaştırır DİLDAR KONUKOĞLU 16 yıkılımı yıkılımı ile 1-P oluşur (%90) Serbest (%10) 6 fosfataz Enzim kas, eritrosit, beyin ve yağ dokusunda bulunmaz. Karaciğer, böbrek ve barsak aktiftir. Fosfoglukomutaz GLUKOZ D- 1-P 6-fosfataz D-glukoz 6- P TCA Glikoliz DİLDAR KONUKOĞLU 17 in lizozomal yıkılımı Hücre glikojeninin yaklaşık % 1-3 ü lizozomal enzim olan -glukozidaz (asid maltaz) ile yıkılır DİLDAR KONUKOĞLU 18 DİLDAR KONUKOĞLU 6

7 yıkılımının düzenlenmesi fosforilaz Enzimin fosfo hali aktif Fosforilasyon: fosforilaz kinaz Karaciğer c AMP bağımlı (kovalant modifikasyon) c AMP bağımsız DİLDAR KONUKOĞLU 19 EPİNEFRİN /GLUKAGON inhibitör 1-P Aktivasyonu Protein fosfataz inhibisyonu UDP-Glc camp -1-P -6-P GLUKOZ Fosforilaz kinaz b PKA Fosforilaz kinaz a-p Fosforilaz a-p + Fosforilaz b KC camp bağımlı glikojen yıkılımı DİLDAR KONUKOĞLU 20 KC-cAMP den bağımsız yol ile düzenlenme Epinefrin ve norepinefrin, a-1 reseptör aracılı intrasellüler Ca+2 Ca+2-kalmodulin bağımlı PK aktivasyonu fosforilaz kinaz aktivasyonu glikojen yıkılımı Bu yolla oksitosin, vazopressin ve angiotensin ll de etki gösterir DİLDAR KONUKOĞLU 21 DİLDAR KONUKOĞLU 7

8 Kasta Yıkılımı Kas fosforilazı immünolojik ve genetik açıdan karaciğer fosforilazından farklı Fosforile formu (fosforilaz a) AMP varlığından bağımsız olarak aktiftir ve yapısında B6 vitamini bulunur. Defosforile formu (fosforilaz b) sadece AMP varlığında aktiftir DİLDAR KONUKOĞLU 22 inhibitör 1-P Aktivasyonu Protein fosfataz inhibisyonu LAKTAT UDP-Glc EPİNEFRİN 2 -reseptor Fosforilaz kinaz b camp -1-P -6-P PİRUVAT CO 2 PKA Fosforilaz kinaz a-p Fosforilaz a-p + Fosforilaz b Kasta camp bağımlı glikojen yıkılımı DİLDAR KONUKOĞLU 23 Kasta Yıkılımı-Allosterik düzenlenme a- ATP/AMP oranları Dinlenmede: ATP> AMP; fosforilaz b inaktif Kontraksiyon: AMP>ATP; fosforilaz b nin allosterik aktivasyonu (mili sn) Fosforilaz b nin fosforilasyonu (sn-dk) b- Ca+2 : Kontraksiyon sırasında hücre içi Ca+2 artar ve Ca+2 defosforile fosforilaz kinaz a ya bağlanarak aktivasyon yapar DİLDAR KONUKOĞLU 24 DİLDAR KONUKOĞLU 8

9 yıkılımının düzenlenmesi ATP Allosterik İNHİBİTÖR 6P FOSFORİLAZ Glukagon Epinefrin P SENTAZ GLUKOZ 6-P ALLOSTERİK AKTİVATÖR Kalsiyum (+) 1-P AMP Fosfoglukomutaz Kas 6-P GLUKOZ 6-fosfataz DİLDAR KONUKOĞLU 25 metabolizması kovalent modifikasyon, gen transkripsiyonu ve allosterik olarak düzenlenir Enzim Stimulasyon İnhibisyon Fosforilaz Sentaz Glukagon, Epinefrin, camp, Ca ++, AMP, Fosforilasyon İnhibitör 1-P Insulin, -6- Fosfat Defosforilasyon Insulin, ATP, Defosforilasyon Glukagon, Epinefrine, camp, Ca ++, Fosforilasyon İnhibitör 1-P DİLDAR KONUKOĞLU 26 DİLDAR KONUKOĞLU 9