గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్

From LTRC
ఫాస్ఫోరైలేజ్
రాబిట్ మజిల్ గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేజ్-AMP కాంప్లెక్స్ యొక్క క్రిస్టల్ నిర్మాణం. AMP అలోస్టెరిక్ సైట్ (పసుపు), ఫాస్ఫోరైలేటెడ్ Ser14 (నారింజ), గ్లైకోజెన్ బైండింగ్ సైట్ (నీలం), ఉత్ప్రేరక సైట్ (ఎరుపు).
గుర్తింపు సంఖ్యలు
EC సంఖ్య 2.4.1.1
CAS సంఖ్య 9035-74-9
డేటాబేస్‌లు
BRENDA enzyme data
ExPASy NiceZyme view
KEGG enzyme entry
MetaCyc metabolic pathway
Rhea reactions
PDB నిర్మాణాలు RCSB PDB PDBe PDBsum
జీన్ ఆంటాలజీ AmiGO / QuickGO
శోధన PMC articles PubMed articles NCBI proteins

ఒక గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ (2.4.1.1) అనేది ఒక రకమైన ఫాస్ఫోరైలేస్ ఎంజైమ్. గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్‌లు గ్లైకోజెన్ను విచ్ఛిన్నం చేస్తాయి, ముఖ్యంగా జంతువులలో గ్లైకోజెనోలిసిస్ ప్రక్రియలో టెర్మినల్ ఆల్ఫా-1,4-గ్లైకోసిడిక్ బంధం నుండి గ్లూకోజ్-1-ఫాస్ఫేట్ను విడుదల చేయడం ద్వారా రేటు-పరిమితం చేసే దశను ఉత్ప్రేరకపరుస్తాయి.

మానవులలో, ఈ ఎంజైమ్ యొక్క 3 రకాలు జన్యువుల ద్వారా ఎన్‌కోడ్ చేయబడతాయి: PYGB (మెదడు రూపం), PYGM (కండర రూపం), మరియు PYGL (కాలేయ రూపం).[1] గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ అనేది రివర్సిబుల్ ఫాస్ఫోరైలేషన్ మరియు అలోస్టెరిక్ ప్రభావాల ద్వారా నియంత్రించబడే ఒక మోడల్ ప్రోటీన్‌గా కూడా అధ్యయనం చేయబడుతుంది.

మెకానిజం

గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ గ్లైకోజెన్ను గ్లూకోజ్ సబ్‌యూనిట్లుగా విడగొడుతుంది (క్రింద ఉన్న చిత్రాన్ని కూడా చూడండి):

(α-1,4 గ్లైకోజెన్ చైన్)n + Pi ⇌ (α-1,4 గ్లైకోజెన్ చైన్)n-1 + α-D-గ్లూకోజ్-1-ఫాస్ఫేట్.[2]

గ్లైకోజెన్ ఒక గ్లూకోజ్ అణువును కోల్పోతుంది, మరియు ఆ స్వేచ్ఛా గ్లూకోజ్ అణువు గ్లూకోజ్-1-ఫాస్ఫేట్ రూపంలో ఉంటుంది. ఇది మెటబాలిజం కోసం ఉపయోగించబడాలంటే, దీనిని ఫాస్ఫోగ్లూకోమ్యుటేస్ ఎంజైమ్ ద్వారా గ్లూకోజ్-6-ఫాస్ఫేట్గా మార్చాలి.

ఈ చర్య ఇన్ విట్రోలో రివర్సిబుల్ అయినప్పటికీ, కణంలో ఈ ఎంజైమ్ కేవలం ముందు దిశలోనే పనిచేస్తుంది, ఎందుకంటే అకర్బన ఫాస్ఫేట్ గాఢత గ్లూకోజ్-1-ఫాస్ఫేట్ కంటే చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది.[2]

గ్లైకోజెన్‌పై గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ చర్య
గ్లైకోజెన్‌పై గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ చర్య

గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ గ్లైకోజెన్ యొక్క సరళ గొలుసులపై (α1-4 గ్లైకోసిడిక్ బంధం) మాత్రమే పనిచేయగలదు. దీని పని α1-6 శాఖ నుండి నాలుగు అవశేషాల దూరంలో ఉన్నప్పుడు వెంటనే ఆగిపోతుంది (ఇవి గ్లైకోజెన్‌లో చాలా సాధారణం). ఇటువంటి పరిస్థితులలో, డీబ్రాంచింగ్ ఎంజైమ్ అవసరం, ఇది ఆ ప్రాంతంలో గొలుసును నిటారుగా చేస్తుంది. అదనంగా, ట్రాన్స్‌ఫరేస్ ఎంజైమ్ 3 గ్లూకోసిల్ అవశేషాల సమూహాన్ని బయటి శాఖ నుండి మరొక చివరకి మారుస్తుంది, ఆపై కొత్త సరళ గొలుసులో మిగిలి ఉన్న (ఒకే గ్లూకోజ్) α1-6 అవశేషాన్ని విచ్ఛిన్నం చేయడానికి α1-6 గ్లూకోసిడేస్ ఎంజైమ్ అవసరం. ఇదంతా పూర్తయిన తర్వాత, గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ తన పనిని కొనసాగించగలదు. ఈ ఎంజైమ్ α1-4 గొలుసులకు నిర్దిష్టమైనది, ఎందుకంటే ఈ అణువు గ్లైకోజెన్ గొలుసు ద్వారా ఏర్పడిన హెలిక్స్ వలె అదే వ్యాసార్థంతో 30-ఆంగ్స్ట్రామ్ పొడవైన పగులును కలిగి ఉంటుంది; ఇది 4-5 గ్లూకోసిల్ అవశేషాలకు సరిపోతుంది, కానీ శాఖలకు చాలా ఇరుకైనది. ఈ పగులు గ్లైకోజెన్ నిల్వ స్థలాన్ని క్రియాశీల, ఉత్ప్రేరక స్థానానికి కలుపుతుంది.

గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ ప్రతి ఉత్ప్రేరక స్థానంలో ఒక పిరిడాక్సల్ ఫాస్ఫేట్ (PLP, విటమిన్ B6 నుండి ఉద్భవించింది) కలిగి ఉంటుంది. పిరిడాక్సల్ ఫాస్ఫేట్ ప్రాథమిక అవశేషాలతో (ఈ సందర్భంలో Lys680) అనుసంధానించబడి సమయోజనీయంగా ఒక షిఫ్ బేస్ను ఏర్పరుస్తుంది. షిఫ్ బేస్ బంధం ఏర్పడిన తర్వాత, PLP అణువును యాక్టివ్ సైట్‌లో ఉంచుతుంది, PLPపై ఉన్న ఫాస్ఫేట్ సమూహం అకర్బన ఫాస్ఫేట్ అణువుకు ప్రోటాన్‌ను సులభంగా దానం చేస్తుంది, దీనివల్ల అకర్బన ఫాస్ఫేట్ α-1,4 గ్లైకోసిడిక్ బంధాన్ని ఏర్పరిచే ఆక్సిజన్ ద్వారా డీప్రోటోనేట్ చేయబడుతుంది. PLP సులభంగా డీప్రోటోనేట్ చేయబడుతుంది ఎందుకంటే దాని రుణాత్మక ఆవేశం ఫాస్ఫేట్ సమూహంలోనే కాకుండా, పిరిడిన్ రింగ్‌లో కూడా స్థిరీకరించబడుతుంది, కాబట్టి PLP యొక్క డీప్రోటోనేషన్ నుండి వచ్చే కాంజుగేట్ బేస్ చాలా స్థిరంగా ఉంటుంది. ప్రోటోనేటెడ్ ఆక్సిజన్ ఇప్పుడు మంచి లీవింగ్ గ్రూప్ను సూచిస్తుంది, మరియు గ్లైకోజెన్ గొలుసు SN1 పద్ధతిలో టెర్మినల్ గ్లైకోజెన్ నుండి వేరు చేయబడుతుంది, దీని ఫలితంగా 1వ స్థానంలో సెకండరీ కార్బోకాటియన్‌తో గ్లూకోజ్ అణువు ఏర్పడుతుంది. చివరగా, డీప్రోటోనేటెడ్ అకర్బన ఫాస్ఫేట్ ఒక న్యూక్లియోఫైల్గా పనిచేస్తుంది మరియు కార్బోకాటియన్‌తో బంధాలను ఏర్పరుస్తుంది, దీని ఫలితంగా గ్లూకోజ్-1-ఫాస్ఫేట్ మరియు ఒక గ్లూకోజ్ అణువుతో కుదించబడిన గ్లైకోజెన్ గొలుసు ఏర్పడుతుంది.

హాఫ్-చైర్ కాన్ఫర్మేషన్‌లో ధనాత్మక ఆవేశం కలిగిన ఆక్సిజన్‌తో కూడిన ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిపాదిత మెకానిజం కూడా ఉంది.[3]

ఉత్ప్రేరక స్థాన మెకానిజం
ఉత్ప్రేరక స్థాన మెకానిజం

నిర్మాణం

గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ మోనోమర్ ఒక పెద్ద ప్రోటీన్, ఇది కండర కణాలలో 97.434 kDa ద్రవ్యరాశితో 842 అమైనో ఆమ్లాలతో కూడి ఉంటుంది. ఎంజైమ్ నిష్క్రియ మోనోమర్ లేదా టెట్రామర్‌గా ఉన్నప్పటికీ, ఇది రెండు ఒకే విధమైన సబ్‌యూనిట్ల డైమర్గా జీవక్రియలో చురుకుగా ఉంటుంది.[4]

గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ b టవర్ హెలిసెస్ యొక్క R మరియు T స్థితులు, వరుసగా ఎడమ మరియు కుడి వైపున ఉన్నాయి. సెంట్రల్ టవర్ హెలిసెస్ యొక్క సాపేక్ష స్థానాన్ని, అలాగే R స్థితిలో సబ్‌యూనిట్ల మధ్య పెరిగిన పరస్పర చర్యలను గమనించండి. PDB3CEH, PDB3E3O

క్షీరదాలలో, గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ యొక్క ప్రధాన ఐసోజైమ్లు కండరాలు, కాలేయం మరియు మెదడులో కనిపిస్తాయి. మెదడు రకం వయోజన మెదడు మరియు పిండ కణజాలాలలో ఎక్కువగా ఉంటుంది, అయితే కాలేయం మరియు కండరాల రకాలు వరుసగా వయోజన కాలేయం మరియు అస్థిపంజర కండరాలలో ఎక్కువగా ఉంటాయి.[5]

గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ డైమర్ ఉత్ప్రేరక స్థానాలు, గ్లైకోజెన్ బైండింగ్ సైట్లు, అలోస్టెరిక్ సైట్లు మరియు రివర్సిబుల్ ఫాస్ఫోరైలేటెడ్ సెరిన్ అవశేషంతో సహా జీవసంబంధమైన ప్రాముఖ్యత కలిగిన అనేక ప్రాంతాలను కలిగి ఉంది. మొదటిది, ఉత్ప్రేరక స్థానాలు ప్రోటీన్ ఉపరితలం నుండి మరియు సబ్‌యూనిట్ ఇంటర్‌ఫేస్ నుండి 15Å దూరంలో సాపేక్షంగా లోతుగా ఉంటాయి.[6] ఉత్ప్రేరక స్థానానికి ఉపరితలంపై సులభంగా ప్రాప్యత లేకపోవడం అనేది ప్రోటీన్ చర్యను నియంత్రణకు అత్యంత సున్నితంగా చేస్తుంది, ఎందుకంటే చిన్న అలోస్టెరిక్ ప్రభావాలు గ్లైకోజెన్ యొక్క ప్రాప్యతను ఆ స్థానానికి బాగా పెంచుతాయి.

బహుశా అత్యంత ముఖ్యమైన నియంత్రణ స్థానం Ser14, ఇది సబ్‌యూనిట్ ఇంటర్‌ఫేస్‌కు చాలా దగ్గరగా ఉండే రివర్సిబుల్ ఫాస్ఫోరైలేషన్ స్థానం. ఫాస్ఫోరైలేషన్‌తో సంబంధం ఉన్న నిర్మాణ మార్పు, మరియు ఫాస్ఫోరైలేస్ b నుండి ఫాస్ఫోరైలేస్ aకి మార్పిడితో, మొదట క్రమరహితంగా ఉన్న 10 నుండి 22 అవశేషాలను α హెలిసెస్‌గా అమర్చడం జరుగుతుంది. ఈ మార్పు AMP లేనప్పుడు కూడా ఫాస్ఫోరైలేస్ చర్యను 25% వరకు పెంచుతుంది మరియు AMP యాక్టివేషన్‌ను మరింత మెరుగుపరుస్తుంది.[7]

గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ యొక్క కండర ఐసోఫార్మ్‌లపై AMP బైండింగ్ యొక్క అలోస్టెరిక్ సైట్ Ser14 వలె సబ్‌యూనిట్ ఇంటర్‌ఫేస్‌కు దగ్గరగా ఉంటుంది. ఈ స్థానంలో AMP బైండింగ్, ఎంజైమ్ యొక్క T స్థితి నుండి R స్థితికి మారడానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది, ఇది సబ్‌యూనిట్ ఇంటర్‌ఫేస్ వద్ద తృతీయ నిర్మాణంలో చిన్న మార్పులకు దారితీస్తుంది, ఇది క్వాటర్నరీ నిర్మాణంలో పెద్ద మార్పులకు దారితీస్తుంది.[8] AMP బైండింగ్ రెండు సబ్‌యూనిట్ల టవర్ హెలిసెస్‌ను (అవశేషాలు 262-278) ఒకదానికొకటి 50˚ కోణంలో తిప్పుతుంది. టవర్ హెలిసెస్ యొక్క ఈ భ్రమణం రెండు సబ్‌యూనిట్లను ఒకదానికొకటి 10˚ కోణంలో తిప్పడానికి దారితీస్తుంది, మరియు ముఖ్యంగా 282-286 అవశేషాలను (280ల లూప్) క్రమరహితం చేస్తుంది, ఇవి T స్థితిలో ఉత్ప్రేరక స్థానానికి ప్రాప్యతను నిరోధిస్తాయి కానీ R స్థితిలో నిరోధించవు.[6]

గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ ప్రోటీన్‌పై చివరి, బహుశా అత్యంత ఆసక్తికరమైన స్థానం గ్లైకోజెన్ నిల్వ స్థలం. అవశేషాలు 397-437 ఈ నిర్మాణాన్ని ఏర్పరుస్తాయి, ఇది ప్రోటీన్ గ్లైకోజెన్ గొలుసును ఉత్ప్రేరక స్థానం నుండి 30 Å దూరంలో బంధించడానికి అనుమతిస్తుంది[9] . టెర్మినల్ గ్లూకోజ్ అణువుల విచ్ఛేదనాన్ని ప్రారంభించే ముందు ఎంజైమ్ గ్లైకోజెన్ గ్రాన్యూల్స్‌కు బంధించే స్థలం ఇదే కావచ్చు. వాస్తవానికి, కణంలోని 70% డైమెరిక్ ఫాస్ఫోరైలేస్ స్వేచ్ఛగా తేలడం కంటే గ్లైకోజెన్ గ్రాన్యూల్స్‌కు బంధించబడి ఉంటుంది.[10]

క్లినికల్ ప్రాముఖ్యత

గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ యొక్క నిరోధం టైప్ 2 డయాబెటిస్ చికిత్సకు ఒక పద్ధతిగా ప్రతిపాదించబడింది.[11] కాలేయంలో గ్లూకోజ్ ఉత్పత్తి టైప్ 2 డయాబెటిస్ రోగులలో పెరుగుతుందని చూపబడినందున,[12] కాలేయం యొక్క గ్లైకోజెన్ నిల్వల నుండి గ్లూకోజ్ విడుదలను నిరోధించడం ఒక సరైన విధానంగా కనిపిస్తుంది. మానవ కాలేయ గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ (HLGP) యొక్క క్లోనింగ్ సబ్‌యూనిట్ ఇంటర్‌ఫేస్ దగ్గర ఒక కొత్త అలోస్టెరిక్ బైండింగ్ సైట్‌ను వెల్లడించింది, ఇది సాధారణంగా అధ్యయనాలలో ఉపయోగించే కుందేలు కండర గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ (RMGP)లో ఉండదు. ఈ స్థానం AMP అలోస్టెరిక్ సైట్ వద్ద ఉన్న నిరోధకాలకు సున్నితంగా లేదు,[13] మరియు గ్లూకోజ్ నిర్మాణాన్ని అనుకరించే కొత్త నిరోధకాలను సంశ్లేషణ చేయడంలో ఎక్కువ విజయం లభించింది, ఎందుకంటే గ్లూకోజ్-6-ఫాస్ఫేట్ HLGP యొక్క తెలిసిన నిరోధకం మరియు తక్కువ క్రియాశీల T-స్థితిని స్థిరీకరిస్తుంది.[14] ఈ గ్లూకోజ్ ఉత్పన్నాలు HLGPని నిరోధించడంలో కొంత విజయాన్ని సాధించాయి, అంచనా వేయబడిన Ki విలువలు 0.016 mM వరకు తక్కువగా ఉన్నాయి.[15]

గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ (PYGM) యొక్క కండర ఐసోఫార్మ్‌లో ఉత్పరివర్తనలు గ్లైకోజెన్ స్టోరేజ్ డిసీజ్ టైప్ V (GSD V, మెక్‌ఆర్డిల్స్ డిసీజ్)తో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. మెక్‌ఆర్డిల్ వ్యాధికి దారితీసే PYGM జన్యువులో 65 కంటే ఎక్కువ ఉత్పరివర్తనలు ఇప్పటివరకు గుర్తించబడ్డాయి.[16][17] మెక్‌ఆర్డిల్ వ్యాధి లక్షణాలలో కండరాల బలహీనత, మయాల్జియా, మరియు ఓర్పు లేకపోవడం ఉన్నాయి, ఇవన్నీ కండర కణజాలంలో తక్కువ గ్లూకోజ్ స్థాయిల నుండి వస్తాయి.[18]

గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ (PYGL) యొక్క కాలేయ ఐసోఫార్మ్‌లో ఉత్పరివర్తనలు హెర్స్ డిసీజ్ (గ్లైకోజెన్ స్టోరేజ్ డిసీజ్ టైప్ VI)తో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి.[19][20] హెర్స్ వ్యాధి తరచుగా హైపోగ్లైసీమియాకు పరిమితమైన తేలికపాటి లక్షణాలతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది, మరియు మిగిలిన ఎంజైమ్ చర్య కారణంగా కొన్నిసార్లు నిర్ధారణ చేయడం కష్టం.[21]

గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ (PYGB) యొక్క మెదడు ఐసోఫార్మ్ గ్యాస్ట్రిక్ క్యాన్సర్ కోసం ఒక బయోమార్కర్గా ప్రతిపాదించబడింది.[22]

నియంత్రణ

గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ అలోస్టెరిక్ నియంత్రణ మరియు ఫాస్ఫోరైలేషన్ ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది. ఫాస్ఫోరైలేస్ a మరియు ఫాస్ఫోరైలేస్ b రెండూ రెండు రూపాల్లో ఉంటాయి: ఒక T (టెన్స్) నిష్క్రియ స్థితి మరియు ఒక R (రిలాక్స్డ్) స్థితి. ఫాస్ఫోరైలేస్ b సాధారణంగా T స్థితిలో ఉంటుంది, ATP మరియు గ్లూకోజ్ 6 ఫాస్ఫేట్ యొక్క శారీరక ఉనికి కారణంగా నిష్క్రియంగా ఉంటుంది, మరియు ఫాస్ఫోరైలేస్ a సాధారణంగా R స్థితిలో (క్రియాశీల) ఉంటుంది. కాలేయంలో గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ యొక్క ఐసోఎంజైమ్ గ్లూకోజ్ గాఢతకు సున్నితంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే కాలేయం గ్లూకోజ్ ఎగుమతిదారుగా పనిచేస్తుంది. సారాంశంలో, కాలేయ ఫాస్ఫోరైలేస్ గ్లూకోజ్‌కు ప్రతిస్పందిస్తుంది, ఇది R నుండి T రూపానికి చాలా ప్రతిస్పందించే పరివర్తనను కలిగిస్తుంది, దీనిని నిష్క్రియం చేస్తుంది; అంతేకాకుండా, కాలేయ ఫాస్ఫోరైలేస్ AMPకి సున్నితంగా ఉండదు.

ఎపినెఫ్రిన్, ఇన్సులిన్ మరియు గ్లూకాగాన్ వంటి హార్మోన్లు G ప్రోటీన్లుతో అనుసంధానించబడిన సెకండ్ మెసెంజర్ యాంప్లిఫికేషన్ సిస్టమ్‌లను ఉపయోగించి గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్‌ను నియంత్రిస్తాయి. గ్లూకాగాన్ G ప్రోటీన్-కపుల్డ్ రిసెప్టర్ (GPCR) ద్వారా అడెనైలేట్ సైక్లేజ్‌ను సక్రియం చేస్తుంది, ఇది Gsకి కపుల్ చేయబడి, cAMP యొక్క అంతఃకణ గాఢతను పెంచడానికి అడెనైలేట్ సైక్లేజ్ను సక్రియం చేస్తుంది. cAMP ప్రోటీన్ కినేస్ A (PKA)కి బంధించి దానిని సక్రియం చేస్తుంది. PKA ఫాస్ఫోరైలేస్ కినేస్ను ఫాస్ఫోరైలేట్ చేస్తుంది, ఇది గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ bని Ser14 వద్ద ఫాస్ఫోరైలేట్ చేసి, దానిని క్రియాశీల గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ aగా మారుస్తుంది.

కాలేయంలో, గ్లూకాగాన్ మరొక GPCRని కూడా సక్రియం చేస్తుంది, ఇది మరొక కాస్కేడ్‌ను ప్రేరేపిస్తుంది, దీని ఫలితంగా ఫాస్ఫోలిపేస్ C (PLC) సక్రియం అవుతుంది. PLC పరోక్షంగా హెపాటోసైట్ల ఎండోప్లాస్మిక్ రెటిక్యులం నుండి సైటోసోల్‌లోకి కాల్షియం విడుదలకు కారణమవుతుంది. పెరిగిన కాల్షియం లభ్యత కాల్మోడ్యులిన్ సబ్‌యూనిట్‌కు బంధించి గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ కినేస్‌ను సక్రియం చేస్తుంది. గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ కినేస్ పైన పేర్కొన్న విధంగానే గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్‌ను సక్రియం చేస్తుంది.

గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ b కండరాలలో ఎల్లప్పుడూ నిష్క్రియంగా ఉండదు, ఎందుకంటే ఇది AMP ద్వారా అలోస్టెరిక్‌గా సక్రియం చేయబడుతుంది.[6][10] కఠినమైన వ్యాయామం సమయంలో సంభవించే AMP గాఢతలో పెరుగుదల, శక్తి డిమాండ్‌ను సూచిస్తుంది. AMP గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ bని దాని ఆకృతిని టెన్స్ నుండి రిలాక్స్డ్ రూపానికి మార్చడం ద్వారా సక్రియం చేస్తుంది. ఈ రిలాక్స్డ్ రూపం ఫాస్ఫోరైలేటెడ్ ఎంజైమ్ వలె సారూప్య ఎంజైమ్ లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. ATP గాఢతలో పెరుగుదల AMPని న్యూక్లియోటైడ్ బైండింగ్ సైట్ నుండి తొలగించడం ద్వారా ఈ యాక్టివేషన్‌ను వ్యతిరేకిస్తుంది, ఇది తగినంత శక్తి నిల్వలను సూచిస్తుంది.

భోజనం చేసిన తర్వాత, ఇన్సులిన్ విడుదల అవుతుంది, ఇది రక్తంలో గ్లూకోజ్ లభ్యతను సూచిస్తుంది. ఇన్సులిన్ పరోక్షంగా సిగ్నల్ ట్రాన్స్‌డక్షన్ కాస్కేడ్ ద్వారా ప్రోటీన్ ఫాస్ఫేటేస్ 1 (PP1) మరియు ఫాస్ఫోడీస్టరేస్లను సక్రియం చేస్తుంది. PP1 గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ aని డీఫాస్ఫోరైలేట్ చేసి, నిష్క్రియ గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ bని తిరిగి ఏర్పరుస్తుంది. ఫాస్ఫోడీస్టరేస్ cAMPని AMPగా మారుస్తుంది. కలిసి, అవి cAMP గాఢతను తగ్గిస్తాయి మరియు PKAని నిరోధిస్తాయి. ఫలితంగా, PKA (క్రియాశీల) గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ a ఏర్పడటంతో ముగిసే ఫాస్ఫోరైలేషన్ కాస్కేడ్‌ను ప్రారంభించలేదు. మొత్తంమీద, ఇన్సులిన్ సిగ్నలింగ్ కణంలో గ్లైకోజెన్ నిల్వలను సంరక్షించడానికి గ్లైకోజెనోలిసిస్‌ను తగ్గిస్తుంది మరియు గ్లైకోజెనిసిస్ను ప్రేరేపిస్తుంది.[23]

చారిత్రక ప్రాముఖ్యత

గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ కనుగొనబడిన మొదటి అలోస్టెరిక్ ఎంజైమ్.[8] ఇది కార్ల్ F. కోరి, గెర్హార్డ్ స్మిత్ మరియు గెర్టీ T. కోరి ద్వారా వేరుచేయబడింది మరియు దాని చర్య వివరంగా వర్ణించబడింది.[24][25] ఆర్డా గ్రీన్ మరియు గెర్టీ కోరి దీనిని 1943లో మొదటిసారిగా స్ఫటికీకరించారు[26] మరియు గ్లైకోజెన్ ఫాస్ఫోరైలేస్ దాని ఫాస్ఫోరైలేషన్ స్థితిని బట్టి a లేదా b రూపాల్లో, అలాగే AMP ఉనికిని బట్టి R లేదా T స్థితులలో ఉంటుందని వివరించారు.[27]

చూడండి

సూచనలు

  1. ↑ 2.4.1.1
  2. ↑ 2.0 2.1 (October 2002). "Pyridoxal 5'-phosphate as a catalytic and conformational cofactor of muscle glycogen phosphorylase B". Biochemistry. Biokhimiia. 67 (10) 1089–98. doi:10.1023/A:1020978825802.
  3. ↑ (February 1990). "The role of pyridoxal 5'-phosphate in glycogen phosphorylase catalysis". Biochemistry. 29 (5) 1099–107. doi:10.1021/bi00457a001.
  4. ↑ (February 1992). "Phosphorylase: a biological transducer". Trends in Biochemical Sciences. 17 (2) 66–71. doi:10.1016/0968-0004(92)90504-3.
  5. ↑ (January 1986). "Quantitation of muscle glycogen phosphorylase mRNA and enzyme amounts in adult rat tissues". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects. 880 (1) 78–90. doi:10.1016/0304-4165(86)90122-4.
  6. ↑ 6.0 6.1 6.2 (March 1992). "Glycogen phosphorylase: control by phosphorylation and allosteric effectors". FASEB Journal. 6 (6) 2274–82. doi:10.1096/fasebj.6.6.1544539.
  7. ↑ (1989). "The family of glycogen phosphorylases: structure and function". Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology. 24 (1) 69–99. doi:10.3109/10409238909082552.
  8. ↑ 8.0 8.1 (February 1990). "Glycogen phosphorylase. The structural basis of the allosteric response and comparison with other allosteric proteins". The Journal of Biological Chemistry. 265 (5) 2409–12. doi:10.1016/S0021-9258(19)39810-2.
  9. ↑ Philip, George; Gringel, Gisela; Palm, Dieter. (1982-06-22). Rabbit muscle phosphorylase derivatives with oligosaccharides covalently bound to the glycogen storage site. Biochemistry. 21 (13) 3043–3050. doi:10.1021/bi00256a002.
  10. ↑ 10.0 10.1 (December 1970). "Control of phosphorylase activity in a muscle glycogen particle. I. Isolation and characterization of the protein-glycogen complex". The Journal of Biological Chemistry. 245 (24) 6642–8. doi:10.1016/S0021-9258(18)62582-7.
  11. ↑ (2003). "Glucose analog inhibitors of glycogen phosphorylases as potential antidiabetic agents: recent developments". Current Pharmaceutical Design. 9 (15) 1177–89. doi:10.2174/1381612033454919.
  12. ↑ (December 2001). "New drug targets for type 2 diabetes and the metabolic syndrome". Nature. 414 (6865) 821–7. doi:10.1038/414821a.
  13. ↑ (August 1991). "An engineered liver glycogen phosphorylase with AMP allosteric activation". The Journal of Biological Chemistry. 266 (24) 16113–9. doi:10.1016/S0021-9258(18)98523-6.
  14. ↑ (Jul 1994). "The design of potential antidiabetic drugs: experimental investigation of a number of beta-D-glucose analogue inhibitors of glycogen phosphorylase". European Journal of Drug Metabolism and Pharmacokinetics. 19 (3) 185–92. doi:10.1007/BF03188920.
  15. ↑ (Sep 1999). "Prediction of Ligand−Receptor Binding Free Energy by 4D-QSAR Analysis: Application to a Set of Glucose Analogue Inhibitors of Glycogen Phosphorylase". Journal of Chemical Information and Computer Sciences. 39 (6) 1141–1150. doi:10.1021/ci9900332.
  16. ↑ (January 2007). "Molecular genetics of McArdle's disease". Current Neurology and Neuroscience Reports. 7 (1) 84–92. doi:10.1007/s11910-007-0026-2.
  17. ↑ (July 2007). "McArdle disease: molecular genetic update". Acta Myologica. 26 (1) 53–7.
  18. ↑ (June 1972). "Acute renal failure in McArdle's disease. Report of two cases". The New England Journal of Medicine. 286 (23) 1237–41. doi:10.1056/NEJM197206082862304.
  19. ↑ (April 1998). "Mutations in the liver glycogen phosphorylase gene (PYGL) underlying glycogenosis type VI". American Journal of Human Genetics. 62 (4) 785–91. doi:10.1086/301790.
  20. ↑ (May 1998). "Identification of a mutation in liver glycogen phosphorylase in glycogen storage disease type VI". Human Molecular Genetics. 7 (5) 865–70. doi:10.1093/hmg/7.5.865.
  21. ↑ (June 2003). "A novel mutation (G233D) in the glycogen phosphorylase gene in a patient with hepatic glycogen storage disease and residual enzyme activity". Molecular Genetics and Metabolism. 79 (2) 142–5. doi:10.1016/S1096-7192(03)00068-4.
  22. ↑ (July 2001). "Gastric and intestinal phenotypes of gastric carcinoma with reference to expression of brain (fetal)-type glycogen phosphorylase". Journal of Gastroenterology. 36 (7) 457–64. doi:10.1007/s005350170068.
  23. ↑ (April 1986). "The protein phosphatases involved in cellular regulation. Evidence that dephosphorylation of glycogen phosphorylase and glycogen synthase in the glycogen and microsomal fractions of rat liver are catalysed by the same enzyme: protein phosphatase-1". European Journal of Biochemistry. 156 (1) 101–10. doi:10.1111/j.1432-1033.1986.tb09554.x.
  24. ↑ (May 1939). The Synthesis of a Polysaccharide From Glucose-1-Phosphate in Muscle Extract. Science. 89 (2316) 464–5. doi:10.1126/science.89.2316.464.
  25. ↑ (July 1940). "The kinetics of the enzymatic synthesis of glycogen from glucose-1-phosphate". Journal of Biological Chemistry. 135 (2) 733–756. doi:10.1016/S0021-9258(18)73136-0.
  26. ↑ (July 7, 1943). "Crystalline Muscle Phosphorylase I. Preparation, Properties, and Molecular Weight". Journal of Biological Chemistry. 151 21–29. doi:10.1016/S0021-9258(18)72110-8.
  27. ↑ (July 1943). "Crystalline muscle phosphorylase II prosthetic group". Journal of Biological Chemistry. 151 (1) 21–29. doi:10.1016/S0021-9258(18)72113-3.

మరింత చదవడానికి

బాహ్య లింకులు

మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Glycogen phosphorylase” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Glycogen_phosphorylase ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.

Retrieved from "https://ltrc.sciwiki.in/index.php?title=గ్లైకోజెన్_ఫాస్ఫోరైలేస్&oldid=5988"