Innhold
- Akkumulering av glukose-6-fosfat
- Virkning av glukokinase regulatorisk protein
- Akkumulering av ATP
- Inhibering av pyruvatkinase
Glykolyse er prosessen der glukose omdannes til pyruvat eller laktat, avhengig av om det forekommer under aerob eller anaerob forhold. Reguleringen av denne prosessen skjer i tre grunnleggende punkter hvor de involverte enzymatiske reaksjonene er irreversible. Disse tre enzymer er heksokinase, fosfofruktokinase og pyruvatkinase. Inhibering av glykolyse er en mekanisme for å spare energi ved å forhindre nedbrytning av adenosintrifosfat.
Akkumulering av glukose-6-fosfat
Heksokinase-enzymet katalyserer den første fasen av glykolyse, hvor den omdannes til glukose-6-fosfat. Høye konsentrasjoner av dette produktet hemmer enzymatisk aktivitet.Når det akkumuleres, konkurrerer glukose-6-fosfat med glukose substratet for å binde seg til det aktive stedet for enzymet, så vel som til et annet allosterisk sted. Denne bindingen hemmer virkningen av heksokinase.
Virkning av glukokinase regulatorisk protein
I leveren skjer omdannelsen av glukose til glukose-6-fosfat gjennom virkningen av en variant av heksokinase kalt glukokinase. I motsetning til heksokinase påvirkes glukokinase ikke av glukose-6-fosfatkonsentrasjoner og hindres derfor ikke av dem. Virkningen av glukokinase moduleres ved nærvær av et protein kalt glukokinase regulatorisk protein (PRG). Bindingen av PRG til enzymet glukokinase hemmer glykolyse i leveren.
Akkumulering av ATP
I glykolysesyklusen er reaksjonen katalysert av fosfofructokinase den hastighetsbegrensende fase. Dette enzymet katalyserer fosforyleringen av fruktose-6-fosfat ved ATP for å fremstille fruktose-1,6-bisfosfat. I forhold der det er høy konsentrasjon av ATP, er det ikke behov for glykolyse. Denne ATP binder til det allosteriske området i fosfofructokinase-enzymet og forårsaker en endring i konformasjonen. Denne forandringen unngår bindingen av fruktose-6-fosfat substratet og hemmer derfor enzymaktivitet som i sin tur hemmer glykolyse.
Inhibering av pyruvatkinase
Enzympyruvatkinasen er det tredje stedet for glykolyse-regulering. Aktiviteten til dette enzymet hemmes av nærværet av høye ATP-konsentrasjoner. Tilstedeværelsen av alanin, som er biosyntetisert fra pyruvat, virker også som en inhiberende faktor. Både ATP og alanin binder til et allosterisk sted på enzymet pyruvatkinase og fører til reduksjon i aktivitet. Når blodsukkernivået faller, forekommer fosforylering av enzymet pyruvatkinase, noe som gjør enzymet inaktivt og hemmer glykolyse.
