Содержание
- Накопление глюкозо-6-фосфата
- Действие глюкокиназного регуляторного белка
- Накопление АТФ
- Ингибирование пируваткиназы
Гликолиз - это процесс, при котором глюкоза превращается в пируват или лактат, в зависимости от того, происходит ли это в аэробных или анаэробных условиях. Регуляция этого процесса происходит в трех основных точках, где вовлеченные ферментативные реакции необратимы. Этими тремя ферментами являются гексокиназа, фосфофруктокиназа и пируваткиназа. Ингибирование гликолиза является механизмом сохранения энергии за счет предотвращения распада аденозинтрифосфата.
Накопление глюкозо-6-фосфата
Фермент гексокиназа катализирует первую стадию гликолиза, в которой он превращается в глюкозо-6-фосфат. Высокие концентрации этого продукта подавляют ферментативную активность.Когда он накапливается, глюкозо-6-фосфат конкурирует с глюкозным субстратом за связывание с активным сайтом фермента, а также с другим аллостерическим сайтом. Это связывание ингибирует действие гексокиназы.
Действие глюкокиназного регуляторного белка
В печени превращение глюкозы в глюкозо-6-фосфат происходит под действием варианта гексокиназы, называемой глюкокиназой. В отличие от гексокиназы, глюкокиназа не зависит от концентрации глюкозо-6-фосфата и поэтому не ингибируется ими. Действие глюкокиназы модулируется присутствием белка, называемого регуляторным белком глюкокиназы (PRG). Связывание PRG с ферментом глюкокиназа ингибирует гликолиз в печени.
Накопление АТФ
В цикле гликолиза реакция, катализируемая фосфофруктокиназой, является фазой, ограничивающей скорость. Этот фермент катализирует фосфорилирование фруктозо-6-фосфата с помощью АТФ с образованием фруктозо-1,6-бисфосфата. В условиях высокой концентрации АТФ гликолиз не требуется. Этот АТФ связывается с аллостерическим участком фермента фосфофруктокиназы и вызывает изменение его конформации. Это изменение позволяет избежать связывания фруктозо-6-фосфатного субстрата и, следовательно, ингибирует активность фермента, который, в свою очередь, ингибирует гликолиз.
Ингибирование пируваткиназы
Фермент пируваткиназа является третьим сайтом регуляции гликолиза. Активность этого фермента ингибируется наличием высоких концентраций АТФ. Присутствие аланина, который биосинтезируется из пирувата, также действует как тормозящий фактор. Как АТФ, так и аланин связываются с аллостерическим участком фермента пируваткиназы и приводят к снижению ее активности. Когда уровень сахара в крови падает, происходит фосфорилирование фермента пируваткиназы, что делает фермент неактивным, ингибируя гликолиз.
