课件：糖原代谢及其调控.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * LW-1 代谢调节原则：糖原代谢 - 糖原是动物和细菌内糖的贮存形式 以颗粒状存在于胞质中(~55k Glc 2k非还原端) 含有合成、降解酶和调节蛋白 - 糖原贮备的生物学意义：可迅速动用以供急需 (尤其是大脑和红细胞等) - 主要贮存器官：肝脏和肌肉 肝糖原(~10% DM) 血糖的主要来源 肌糖原(1~2% DM) 肌肉剧烈收缩时供能 (0.01 μM Glycogen ~ 0.4M Glc) * 15-3 - Ionized G1P can’t diffuse out of cell - Glc is phosphorylated: no ATP needs to be consumed to permit entry into glycolysis = removal of a terminal Glc residue from the nonreducing end of a glycogen by glycogen phosphorylase §1. 糖原分解 游离异头C (还原端) - 该过程可重复进 行至离某个分支 点相隔 4 Glc - 支链淀粉亦可在 淀粉磷酸化酶的 作用下以类似的 方式降解 磷酸解使糖苷键的部分能量被保存在形成的磷酸酯键中 糖原磷酸化酶 断裂(?1?4) * G15.15 Structure of Glycogen Phosphorylase monomer (842 AA) dimer 别构剂结合点 与另一亚基的别构部位接触 糖原颗粒结合位点 催化部位 辅基磷酸吡哆醛(PLP)共价结合于Lys680，其磷酰基以广义酸-碱催化方式促进Pi攻击 ?(1→4)糖苷键 (cf. Fig. 13-5) PLP 磷酸化位点： 高活性a型 磷酸化 低活性b型 去磷酸化 自学 * 15-4 - G6P去路 肝、肾细胞中水解成Glc 脑、肌细胞中直接进入酵解 (without G6Pase) - 糖原颗粒不会被完全分解， 一般是分支减少/分子变小 ? 糖原脱分支 G1P phospho- glucomutase activity 1 = 糖基转移酶 activity 2 = (?1?6)糖苷酶 G6P - Product of glycogen degradation = G1P (85%) free Glc (15%) - Debranching enzyme = bifunctional enzyme (as PFK-2) 磷酸葡糖变位酶 脱支酶 * 15-5 ? 磷酸葡糖变位酶作用机制 - 该酶需以活性位点的Ser 残基已被磷酸化的形式 参与反应 - 先由酶将其磷酰基转移 给G1P而生成G-1,6-BP - 再由G-1,6-BP将其C1位 磷酰基转移给酶并释出 G6P (cf. phosphoglycerate mutase with His in Glycolosis ⑧) 自学 (cf. Fig. 13-7) * 15-6 ? 肝糖元降解可以补充血糖 内质网腔 G6P酶仅存在于肝脏和肾脏，为内质网膜上的整合蛋白(可能有九个跨膜螺旋区段)，活性点位于腔内侧(why?) 毛细血管 Glc质膜载体 T1/G6P酶的任一遗传缺失均将导致糖原代谢紊乱并最终引发Ia型糖原贮积病 自学 * H13.4 - High [Pi] in cell favors glycogen breakdown prevents from glycogen synthesis in vivo. - Needs another way to activate Glc for transferring to glycogen chain. 磷酸葡糖变位酶 UDP-Glc 焦磷酸化酶 §2. 糖原合成 糖原合酶 糖原代谢中Glc激活方式不同： - 降解时磷酸解成G1P - 合成时核苷酰化成UDP-Glc Luis Leloir 1906-1987 1970 NP in Chem. UDP-Glc much better leaving group * 15-7 - 核苷二磷酸糖在寡糖和多糖 的生物合成中作为糖基供体