ГЛИКОГЕНЕЗ

Биосинтез гликогена (рис. 19.1)

Глюкоза фосфорилируется до глюкозо-6-фосфата, это та же реакция, которая является первой стадией гликолиза. Реакция катализируется в мышцах гексокиназой, а в печени — глюкокиназой. Глюкозо-6-фосфат превращается в глюкозо-1-фосфат в результате реакции, катализируемой фосфоглюкомутазой. Этот фермент (Ф) находится в фосфорилированной форме, его фосфогруппа (Р) участвует в обратимой реакции, интермедиатом которой является глюкозо-1,6-бисфосфат:

Далее глюкозо-1-фосфат реагирует с уридинтрифосфатом (UTP); в результате образуется активный нуклеотид уридиндифосфатглюкоза

Реакция между и уридин-трифосфатом катализируется ферментом -пирофосфорилазой:

Последующий гидролиз неорганического пирофосфата, катализируемый неорганической пирофосфатазой, сдвигает равновесие реакции вправо.

При действии фермента гликогенсинтазы (или глюкозилтрансферазы) образуется гликозидная связь между атомом С, активированной глюкозы, находящейся в составе , и атомом концевого остатка глюкозы в гликогене с освобождением уридиндифосфата (UDP). Для инициирования

Рис. 19.1. Схема гликогенеза и гликогенолиза в печени. На включение одной молекулы глюкозы в состав гликогена расходуются две высокоэнергетические фосфатные связи. стимуляция; ингибирование. Инсулин понижает уровень только в том случае, если повышение уровня было вызвано глюкагоном или адреналином, т.е. по отношению к последним инсулин выступает как антагонист.

Рис. 19.2. Уридиндифосфатглюкоза .

этой реакции требуется молекула гликогена в качестве «затравки». Эта затравка может синтезироваться на остове пептидной цепи подобно тому, как это происходит при синтезе других гликопротеинов (см. гл. 54):

Механизм ветвления

Присоединение остатка глюкозы к «затравочной» цепи гликогена происходит на внешнем, невосстанавливающем конце молекулы; «ветви» гликогенового «дерева» удлиняются путем последовательного образования -связен (рис. 19.3). После того как длина линейного участка цепи достигнет как минимум 11 остатков глюкозы, ветвящий (бран-чинг) фермент переносит фрагмент -цепи (с минимальной длиной в 6 остатков глюкозы) на соседнюю цепь, присоединяя к ней переносимый фрагмент

Рис. 19.3. Биосинтез гликогена. Механизм ветвления установлен с использованием глюкозы.

-связью; таким образом образуется точка ветвления в молекуле. Ветви растут путем последовательного присоединения единиц и дальнейшего ветвления.

Действие ветвящего фермента изучалось на животных путем добавления в пищу ,-меченной глюкозы с последующим исследованием гликогена печени через определенные интервалы времени (рис. 19.3).