Glicogeno fosforilasi
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[modifica] Introduzione
La Glicogeno fosforilasi, è un enzima di fondamentale importanza che interviene nella demolizione del glicogeno. Infatti, agisce distaccando una molecola di glucosio dalla estremità non riducente della catena di glicogeno. Questo meccanismo biochimico, si verifica ad esempio nel momento in cui è necessaria la presenza di glucosio nel sangue (cioè un aumento della concentrazione di glucosio ematica).
[modifica] Caratteristiche sul funzionamento
L'azione della Glicogeno fosforilasi è associata alla presenza di Piridossal fosfato (PLP). La presenza del Piridossal fosfato è di fondamentale importanza, perché l'energia rilascia dalla scissione del legame o-glicosidico (α1->4), viene conservata sottoforma di legame fosforico all'estremità anomerica del glucosio, formando glucosio-1-fosfato, il quale poi potrà essere convertito in glucosio-6-fosfato dalla fosfoglucomutasi.
[modifica] Attivazione dell'enzima e regolazione
L'attività della glicogeno fosforilasi, è regolata, sia allostericamente che covalentemente. Nella regolazione allosterica intervengono: ioni calcio, AMP (attivatori); ATP (inibitore); ed il glucagone. Nella regolazione covalente, interviene la fosforilazione della glicogeno fosforilasi b, e quindi la sua attivazione in glicogeno fosforilasi a, mentre la defosforilazione, comporta la sua inattivazione. Il glucagone e l'insulina, sono gli ormoni principali che controllano la glicemia ematica. Il glucagone è detto ormone iperglicemizzante (aumenta la concentrazione di glucosio nel sangue), mentre l'Insulina è l'ormone ipoglicemizzante, (abbassa la concentrazione di glucosio nel sangue). L'azione di questi due ormoni, consente di mantenere costante la concentrazione di glucosio nel sangue. Logicamente, entrambi gli ormoni non possono lavorare contemporaneamente, perché gli eventi biochimici che consentono l'attivazione degli enzimi sono opposti. Infatti la glicogeno fosforilasi a comporta la demolizione del glicogeno, invece, l'azione della glicogeno sintasi, comporta la formazione del glicogeno. Affinché venga attivata la glicogeno fosforilasi, viene fosforilata una proteina chiamata Fosforilasi-β-chinasi, la quale trasporta un gruppo fosfato sull'enzima, che dalla forma inattiva (fosforilasi b, cioè i suoi residui di serina sono defosforilati) lo trasforma nella forma attiva (fosforilasi a, cioè i suoi residui di serina sono fosforilati). Invece, la defosforilazione e quindi la inattivazione della glicogeno fosforilasi, è determinata dalla proteina Fosforilasi α-fosfatasi, la quale rimuove i gruppi fosforici dai due residui di serina dell'enzima. L'attivazione della proteina fosforilasi α-fosfatasi si verifica nel momento in cui è necessaria la riduzione della concentrazione ematica di glucosio. Il glucagone, contemporaneamente a quest'evento, comporta una riduzione della concentrazione di fruttosio 2,6-bifosfato, il quale è un attivatore allosterico dell'enzima della glicolisi la FosfoFruttoChinasi-1, la cui inibizione comporta una riduzione dell'attività della glicolisi, cioè quel processo biochimico che porta alla demolizione del glucosio in due molecole di Piruvato, il quale a sua volta potrà subire un processo di demolizione aerobia (ossidazione: ciclo di Krebs e catena di trasporto degli elettroni, con formazione finale di ATP) o anaerobia (fermentazione). Contemporaneamente alla attivazione per fosforilazione della glicogeno fosforilasi, avviene l'inibizione per fosforilazione della glicogeno sintasi, il quale è un'enzima che serve per la formazione del glicogeno. Chiaramente, il processo biochimico inverso (governato dall'insulina), comporterà l'inibizione della glicogeno fosforilasi (defosforilazione dei residui di serina e ritorno nella forma inattiva: glicogeno fosforilasi b), per cui cesserà la demolizione del glicogeno, ed inizierà il processo di sintesi del glicogeno, dove vengono legate molecole di glucosio alle estremità non riducenti delle catene di glicogeno.
