Obsah
- Akumulácia glukóza-6-fosfátu
- Účinok regulačného proteínu glukokinázy
- Akumulácia ATP
- Inhibícia pyruvátkinázy
Glykolýza je proces, pri ktorom sa glukóza premieňa na pyruvát alebo laktát v závislosti od toho, či sa vyskytujú za aeróbnych alebo anaeróbnych podmienok. Regulácia tohto procesu prebieha v troch základných bodoch, kde sú enzymatické reakcie nevratné. Tieto tri enzýmy sú hexokináza, fosfofruktokináza a pyruvátkináza. Inhibícia glykolýzy je mechanizmus na šetrenie energie tým, že zabraňuje rozpadu adenozíntrifosfátu.
Akumulácia glukóza-6-fosfátu
Enzým hexokináza katalyzuje prvý stupeň glykolýzy, v ktorej sa premieňa na glukóza-6-fosfát. Vysoké koncentrácie tohto produktu inhibujú enzymatickú aktivitu.Keď sa akumuluje, glukózo-6-fosfát konkuruje glukózovému substrátu, aby sa viazal na aktívne miesto enzýmu, ako aj na iné miesto alosterického miesta. Táto väzba inhibuje pôsobenie hexokinázy.
Účinok regulačného proteínu glukokinázy
V pečeni dochádza k premene glukózy na glukóza-6-fosfát pôsobením variantu hexokinázy nazývanej glukokináza. Na rozdiel od hexokinázy nie je koncentrácia glukokinázy ovplyvnená koncentráciami glukózy-6-fosfátu, a preto nie je nimi inhibovaná. Účinok glukokinázy je modulovaný prítomnosťou proteínu nazývaného regulačný proteín glukokinázy (PRG). Väzba PRG na enzým glukokinázu inhibuje glykolýzu v pečeni.
Akumulácia ATP
V cykle glykolýzy je reakcia katalyzovaná fosfofruktokinázou fázou obmedzujúcou rýchlosť. Tento enzým katalyzuje fosforyláciu fruktóza-6-fosfátu pomocou ATP za vzniku fruktóza-l, 6-bisfosfátu. V podmienkach, kde je vysoká koncentrácia ATP, nie je potrebná glykolýza. Tento ATP sa viaže na alosterické miesto vo fosfofruktokinázovom enzýme a spôsobuje zmenu jeho konformácie. Táto zmena zabraňuje väzbe substrátu fruktóza-6-fosfátu a inhibuje tak aktivitu enzýmu, ktorá zase inhibuje glykolýzu.
V podmienkach, kde je vysoká koncentrácia ATP, nie je potrebná glykolýza (George Doyle / Stockbyte / Getty Images)
Inhibícia pyruvátkinázy
Enzým pyruvátkináza je tretím miestom regulácie glykolýzy. Aktivita tohto enzýmu je inhibovaná prítomnosťou vysokých koncentrácií ATP. Prítomnosť alanínu, ktorý je biosyntetizovaný z pyruvátu, tiež pôsobí ako inhibičný faktor. ATP aj alanín sa viažu na alosterické miesto enzýmu pyruvátkinázy a vedú k zníženiu jeho aktivity. Keď hladina cukru v krvi klesá, dochádza k fosforylácii enzýmu pyruvátkinázy, čo spôsobuje, že enzým je neaktívny a inhibuje glykolýzu.
