Зміст
- Накопичення глюкозо-6-фосфату
- Дія регуляторного білка глюкокінази
- Накопичення АТФ
- Інгібування піруваткінази
Гліколіз є процесом, в якому глюкоза перетворюється в піруват або лактат, залежно від того, відбувається вона в аеробних або анаеробних умовах. Регулювання цього процесу відбувається в трьох фундаментальних точках, де задіяні ферментативні реакції є незворотними. Ці три ферменти є гексокіназа, фосфофруктокіназа і піруваткіназа. Інгібування гліколізу є механізмом збереження енергії шляхом запобігання розпаду аденозинтрифосфату.
Накопичення глюкозо-6-фосфату
Фермент гексокінази каталізує першу стадію гліколізу, в якому він перетворюється в глюкозо-6-фосфат. Високі концентрації цього продукту інгібують ферментативну активність.Коли він накопичується, глюкозо-6-фосфат конкурує з субстратом глюкози для зв'язування з активним місцем ферменту, а також з іншим аллостеричним ділянкою. Це зв'язування інгібує дію гексокінази.
Дія регуляторного білка глюкокінази
У печінці перетворення глюкози в глюкозо-6-фосфат відбувається за рахунок дії варіанта гексокінази, званий глюкокіназою. На відміну від гексокінази, глюкокіназа не впливає на концентрації глюкозо-6-фосфату і тому не інгібується ними. Дія глюкокінази модулюється присутністю білка, який називається регуляторним білком глюкокінази (PRG). Зв'язування PRG з ферментом глюкокіназа пригнічує гліколіз в печінці.
Накопичення АТФ
У циклі гліколізу реакція, що каталізується фосфофруктокіназою, є фазою, що обмежує швидкість. Цей фермент каталізує фосфорилювання фруктозо-6-фосфату АТФ з отриманням фруктозо-1,6-бісфосфату. В умовах, коли існує висока концентрація АТФ, немає необхідності в гліколізі. Цей АТФ зв'язується з аллостеричним ділянкою ферменту фосфофруктокінази і викликає зміну його конформації. Ця зміна дозволяє уникнути зв'язування субстрату з фруктозо-6-фосфатом і, отже, пригнічує активність ферменту, яка, в свою чергу, пригнічує гліколіз.
Інгібування піруваткінази
Фермент піруваткіназа є третім місцем регулювання гліколізу. Активність цього ферменту пригнічується присутністю високих концентрацій АТФ. Присутність аланіну, який біосинтезується з пірувату, також діє як інгібіторний фактор. І АТФ, і аланін зв'язуються з алостеричним ділянкою на ферментній піруваткіназі і призводять до зниження його активності. Коли рівень цукру в крові падає, відбувається фосфорилювання ферменту піруваткінази, що робить фермент неактивним, інгібуючи гліколіз.
