Glykogenstoffwechsel Flashcards
Wo wird Glykogen gespeichert?
Im Zytosol aller Zellen außer den Erythrozyten
Vor allem in Skelettmuskulatur und Leber
Wie ist Glykogen aufgebaut?
Alpha-1,4 und alpha-1,6-glykosidisch verknüpfte Glucosemoleküle
Wozu dienen die Gylkogenspeicher in Leber und Skelettmuskel?
Leber: Aufrechterhaltung des Blutzuckerspiegels
Skelettmuskel: Eigenversorgung
Wie wird Glykogen synthetisiert?
Aktivierung der Glucose:
- Glucosephosphat-Mutase: Glc-6P —> Glc-1P
- Glucose-1P-UTP-Transferase: Glc-1P + Uridintriphosphat —> UDP-Glucose ++ PPi
Verlängerung unverzweigter Ketten durch Glykogensynthase: alpha-1,4-glyk. Bindung der UDP-Glc mit Hydroylgruppe am freien C4-Ende unter Abspaltung von UDP
Einfügen von Verzweigungsstellen durch Branching-Enzyme
Neubildung eines Glykogenmoleküls
Was macht das Branching-Enyme?
Spaltet alpha-1,4-Bindungen der unverzweigten Kette und übertragt eine kleine Kette aus 6-7 Glucoseeinheiten auf das C6-Atom eines anderen Glucosemoleküls der Glykogenkette
Wie wird ein Glykogenmolekül neu gebildet?
- Glykogenin= Starter-Glykogen mit Glykosyltransferase-Aktivität, besteht aus 2 UE
- Autoglykosylierung von Glykogenin
- UE katalysiert Anhängen einer Kette aus 8 Glucoseeinheiten an Tyrosylrest der anderen UE
- Substrat: UDP-Glucose
Wie läuft die Glykogensynthese ab?
Glc —> Glc-6P —> Glc-1P —> UDP-Glc —> Glykogen
Wie wird Glykogen abgebaut?
Glykogenphosphorylase
- Spaltung einer alpha-1,4-glyk. Bindung
- Produkt: Glc-1P
- Spaltung stoppt 4 Glc-Monomere vor Verzweigungsstelle
Spaltung von alpha-1,6-glykosidischer Bindungen mithilfe des Debranching-Enzyms
Wie arbeitet das Debranching-Enzym?
- Alpha-1,4-alpha-1,4-Glucantransferase: überträgt Trisaccharideinheit von 4 Glc-Monomeren vor Abzweigung auf eine andere Kette im Glykogen
- Amylo-alpha-1,6-Glucosidase: hydrolytische Spaltung der alpha-1,6-glykosidischen Bindung an freiliegender Verzweigungsstelle
Produkt: freie Glucose
Wie wird der Glykogenstoffwechsel reguliert?
Ausgehend von niedriger [cAMP]
Bei steigendem cAMP —> Aktivierung PKA —> Phosphorylierung verschiedener Enzyme —> Aktivierung der Glykogenphosphorylase, Deaktivierung der Glykogensynthase —> Glykogenabbau steigt, Glykogensynthese sinkt
Wie wird der Glykogenstoffwechsel reguliert wenn die Konzentration von cAMP niedrig ist?
Aktivierung von Proteinphosphatase 1 —> Dephosphorylierung verschiedener Enzyme —> Deaktivierung der Glykogenphosphorylase, Aktivierung der Glykogensynthase —> Glykogenabbau sinkt, Glykogensynthese steigt
Durch welche Hormone wird der Glykogenstoffwechsel reguliert?
Glucagon und Adrenalin: binden an G-Protein gekoppelte Rezeptoren —> AC —> [cAMP] steigt —> Glykogensynthese sinkt, Glykogenabbau steigt
Insulin: [cAMP] sinkt —> Glykogensynthese steigt, Glykogenabbau sinkt
Welche Enzyme werden durch einen hohen cAMP-Spiegel beim Glykogenstoffwechsel modifiziert?
PKA Aktiv —> phosphoryliert unter ATP-Verbrauch die Glykogensynthase, die Phosphorylase-Kinase, den Proteinphosphatase-1-inhibitor
Phosphorylierte Glykogensynthase: inaktiv
Phosphorylierte Phosphorylase-Kinase: aktiv, phosphoryliert Glykogenphosphorylase —> aktiv
Phosphorylierter Proteinphosphatase-1-Inhibitor bindet und inaktiviert Proteinphosphatase 1 —> Dephosphorylierung der Glykogensynthase, Phosphorylase-Kinase, Glykogenphosphorylase
Wie wirkt sich ein niedriger cAMP-Spiegel auf den Glykogenstoffwechsel aus?
- Inaktivierung der PKA
- Aktivierung der PKB
- PKB phosphoryliert und inaktiviert Glykogensynthase-Kinase 3 —> Glykogensynthase bleibt dephosphoryliert = aktiv —> Glykogensynthese erfolgt
In welchem Zustand ist die Glykogensynthase aktiv?
Dephosphoryliert
