Indhold
- Akkumulering af glucose-6-phosphat
- Virkning af glucokinase regulatorisk protein
- Akkumulering af ATP
- Inhibering af pyruvatkinase
Glycolyse er den proces, hvor glucose omdannes til pyruvat eller lactat, afhængigt af om det forekommer under aerobe eller anaerobe forhold. Reguleringen af denne proces forekommer i tre grundlæggende punkter, hvor de involverede enzymatiske reaktioner er irreversible. Disse tre enzymer er hexokinase, phosphofructokinase og pyruvatkinase. Inhibering af glycolyse er en mekanisme til at spare energi ved at forhindre nedbrydning af adenosintrifosfat.
Akkumulering af glucose-6-phosphat
Enzymehexokinasen katalyserer den første fase af glycolyse, hvori den omdannes til glucose-6-phosphat. Høje koncentrationer af dette produkt hæmmer enzymatisk aktivitet.Når det akkumuleres, konkurrerer glucose-6-phosphat med glucosesubstratet for at binde til enzymets aktive sted såvel som til et andet allosterisk sted. Denne binding hæmmer virkningen af hexokinase.
Virkning af glucokinase regulatorisk protein
I leveren sker omdannelsen af glucose til glucose-6-phosphat gennem virkningen af en variant af hexokinase kaldet glucokinase. I modsætning til hexokinase påvirkes glucokinase ikke af glucose-6-phosphatkoncentrationer og hæmmes derfor ikke af dem. Virkningen af glucokinase moduleres ved tilstedeværelsen af et protein kaldet glucokinase regulatorisk protein (PRG). Bindingen af PRG til enzymet glucokinase hæmmer glycolyse i leveren.
Akkumulering af ATP
I glycolysecyklussen er reaktionen katalyseret af phosphofructokinase den hastighedsbegrænsende fase. Dette enzym katalyserer phosphoryleringen af fructose-6-phosphat ved ATP til frembringelse af fructose-1,6-bisphosphat. Under forhold, hvor der er en høj koncentration af ATP, er der ikke behov for glycolyse. Denne ATP binder til det allosteriske sted i phosphofructokinase-enzymet og forårsager en ændring i dens konformation. Denne ændring undgår bindingen af fructose-6-phosphatsubstratet og inhiberer derfor enzymaktivitet, der igen hæmmer glycolyse.
Under forhold, hvor der er en høj koncentration af ATP, er der ikke behov for glycolyse (George Doyle / Stockbyte / Getty Images)
Inhibering af pyruvatkinase
Enzympyruvatkinasen er det tredje sted for glycolysegulering. Aktiviteten af dette enzym er hæmmet af tilstedeværelsen af høje ATP-koncentrationer. Tilstedeværelsen af alanin, som er biosyntetiseret fra pyruvat, virker også som en inhiberende faktor. Både ATP og alanin binder til et allosterisk sted på enzymet pyruvatkinase og fører til en reduktion af dens aktivitet. Når blodsukkerniveauet falder, forekommer phosphorylering af enzymet pyruvatkinase, hvilket gør enzymet inaktivt og hæmmer glycolyse.
