[생물 임용 노트]대사 - 2) 대사 조절과 글리코젠 대사: 글리코젠 합성과 분해의 통합 조절

1. Glycogen phophorylase 조절

글리코젠 포스포릴레이스는 2가지 형태로 존재한다.

 1> 포스포릴레이스a(phosphorylase a) - 높은 활성

 2> 포스포릴레이스b(phosphorylase b) - 낮은 활성

Glycogen phosphorylase의 활성 조절

• 글루카곤, 에피네프린 → [cAMP] 증가 → PKA(proteinkinaseA) 활성 → 포스포릴레이스b 카이네이스 활성 → 포스포릴레이스a로 전환
• Ca2+ 결합, AMP 축적 → 포스포릴레이스 a로의 전환을 촉진

포스포릴레이스는 Glucose의 결합 영역이 있어 결합 시 인산기가 노출되고 이는 PP1(phosphorylase phosphatase1)에 의해 절단되어 활성을 감소시킨다.

PP!에 의한 포스포릴레이스b로의 전환 과정

2. GS(Glycogen synsthase)의 인산화와 탈인산화

GS는 2가지 형태로 존재한다.

 1> 활성형인 GSa

 2> 불활성형인 GSb - 인산화된 형태

 

GSK3는 kinase의 일종으로 GS의 C말단 3개의 Ser 잔기를 인산화시켜 효소를 강하게 불활성화시킨다.

→ GSK3는 CKⅡ에 의해 인산화된 후에 활성을 갖는다.

 

PP1은 GSb를 탈인산화시켜 GSa로 전환을 촉진한다. 또한 G-6-P의 GSb 결합은 탈인산화를 촉진한다.

GSK3의 활성/불활성

GSK3의 N말단 Ser잔기의 인산화는 결합 부위를 막는 역할을 한다.

 

이 과정은 인슐린에 의한 신호전달 과정과 연관 지어 이해할 수 있다.

 

** 인슐린의 작용

인슐린 → Ins-R(인슐린 수용체) → IRS-1 활성화 → PI-3K → PIP2를 PIP3로 전환 → PDK-1  → PKB(proteinkinase B) 활성 → GSK3 인산화로 불활성 상태로 전환 → PP1에 의한 GSa 형태로 전환