Apa Itu Glikogen sintase dan fungsinya

Glikogen sintase adalah enzim penentu kecepatan dalam proses glikogenesis, yang mengkatalisis transfer D-glukosa dari UDPglucose menjadi rantai 1,4-alpha-D-glucosyl.

Peptida terkait

Mamalia mengekspresikan 2 isoform dari Glikogen sintase yang dikodekan oleh gen GYS 1 dan GYS 2. Gen GYS 1 mengkodekan isoform otot (737 asam amino; 83786 Da) dan diekspresikan dalam otot rangka, otot jantung, jaringan adiposa, ginjal, dan otak, sedangkan GYS 2 mengekspresikan isoform hati (703 asam amino; 80957 Da) 1.

Penemuan

Sintesis glikogen pertama kali diperlihatkan oleh Leloir et al (1959). Glikogen sintase adalah enzim ketiga yang ditunjukkan diatur oleh mekanisme fosforilasi-defosforilasi. Setelah penemuan bahwa Glikogen fosforilase dan fosforylase kinase diaktifkan oleh fosforilasi, Larner dan rekan kerja menemukan bahwa Glikogen sintase ada dalam dua bentuk pada otot Skeletal (Glukosa 6-Fosfat tergantung dan bentuk independen, masing-masing).

Karakteristik struktural

Berat molekul jelas dari glikogen sintase manusia ditemukan sekitar 83.000 Dalton, dengan elektroforesis gel. Spesies aktif terkecil adalah tetramer dengan subunit identik. Glikogen sintase hati manusia dipotong oleh 34 asam amino dibandingkan dengan enzim otot manusia. Kesamaan asam amino antara hati manusia dan otot manusia glikogen sintase hanya 69%. Paling tidak mirip di daerah terminal N dan C molekul. Dua daerah yang sangat lestari hadir dalam semua sekuens asam amino yang dipublikasikan untuk glikogen sintase. Daerah ini termasuk urutan asam amino dari 201 hingga 400 dan 501 hingga 600. Konservasi tinggi ini menunjukkan bahwa situs katalitik dan situs alosterik glukosa-6-P dan nukleotida termasuk dalam wilayah ini4,5.

Mekanisme aksi

Glikogen sintase difosforilasi oleh Protein Kinase A serta oleh Fosforilase Kinase melalui jalur transduksi sinyal yang dimediasi cAMP. Fosforilasi Glikogen sintase mendorong konformasi “b” (kurang aktif). Kaskade cAMP dengan demikian menghambat sintesis glikogen. Insulin, diproduksi sebagai respons terhadap glukosa darah tinggi, memicu kaskade sinyal terpisah yang mengarah ke aktivasi Protein fosfatase. Fosfatase ini mengkatalisis penghapusan residu fosfat pengatur dari Glikogen sintase. Dengan demikian insulin antagonis efek kaskade cAMP yang diinduksi oleh glukagon dan epinefrin. Glukosa-6-fosfat adalah aktivator alosterik dari Glikogen sintase. Glikogen sintase membutuhkan glukosa-6-fosfat sebagai aktivator alosterik hanya dalam keadaan terfosforilasi6.

Fungsi

Pada otot dan hati, konsentrasi glikogen diatur oleh aktivitas komplementer glikogen fosforilase dan glikogen sintase. Karbohidrat berlebih disimpan sebagai glikogen. Glikogen sintase menggabungkan unit glukosa ke dalam partikel glikogen7. Ini mengkatalisis transfer residu glikosil dari uridine difosfat glukosa (UDPG) ke ujung non-reduksi -1,4-glukan.

Loading...