[생물 임용 노트]대사 - 2) 대사 조절과 글리코젠 대사: 글리코젠 대사

생물체 내 과잉된 포도당은 중합체의 형태로 저장한다.

 1> 동물과 미생물은 주로 글리코젠( Glycogen)의 형태로 저장

 2> 식물의 경우 주로 녹말(Starch)의 형태로 저장

 

1. 글리코젠의 합성

1) UDP-Glucose의 합성 단계

hexokinase에 의한 G-6-P 합성 이후 phosphoglucomutase에 의한 인산기 이동으로 G-1-P가 만들어진다. 이후 phosphorylase에 의한 가인산 분해의 역반응으로 UDP-Glucose가 합성된다.

UDP-Glucose의 합성 과정

2) Glycogen synthase에 의한 글리코젠 합성 단계

UDP-Glucose를 글리코젠 가지의 비환원 말단에 추가하여 새로운 α(1→4) 결합을 만든다.

 

UDP-Glucose + glycogen_n → glycogen_n+1 + UDP

 

 (α1→4) 결합 생성을 위해서는 최소 8개 이상의 poly-glucose 사슬이 필요하다.

→ 위의 poly-glucose(글리코게닌)가 글리코젠 합성의 primer로 작용한다.

 

**참고 : (α1→6) 결합은 glycogen branching enzyme인 글라이코실(4→6) 트랜스퍼레이스에 의해 형성된다. 이를 위해서는 최소 11개의 잔기가 필요하며 비환원 말단부터 6~7개 정도의 Glucose 잔기를 6'-OH로 옮겨준다.

 

 

2. Glycogen의 분해

1) (α1→4) 결합의 분해 - 가지점에서 4개의 glycose 잔기가 남는 곳까지 진행

glycogen 비환원 말단에서 G-1-P 형태로 떨어져 나간다. 여기에는 glycogen phophorylase가 사용된다.

glycogen의 분해 - 가지제거

2) (α1→6) 결합의 분해

4개의 Glucose 잔기가 남은 가지는 가지제거효소의 두 가지 활성으로 분해된다.

 1> oligo(1→6) to (4→6) glucotransferase에 의해 3개의 포도당 잔기를 비환원 말단으로 옮김

 2> (α1→6) glycosidase에 의해 가지가 제거

glycogen의 분해 - 남은 가지의 제거

3. G-1-P와 G-6-P의 전환과 이동

G-1-P와 G-6-P의 전환과 이동은 phosphoglucomutase에 의해 전환된다.

G-1-P와 G-6-P의 전환

G-6-P의 분해와 이동에는 세포질세망(ER)의 두 종류의 운반체(T1, T2)와 인산분해효소(G-6-P 포스파테이스)가 사용된다. 이후 세포 밖으로의 이동에 GLUT2 운반체가 사용된다.

G-6-P의 분해와 이동 과정