《糖原代谢及其调控》PPT课件

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1、代谢调控原则：糖原代谢-糖原是动物和细菌内糖的贮存形式以颗粒状存在于胞质中(~55kGlc&2k非还原端)含有合成、降解酶和调控蛋白-糖原贮备的生物学意义：可迅速动用以供急需(尤其是大脑和红细胞等)-主要贮存器官：肝脏和肌肉肝糖原(~10%DM)血糖的主要来源肌糖原(1~2%DM)肌肉剧烈收缩时供能LW-1(0.01μMGlycogen~0.4MGlc)1-IonizedG1Pcan’tdiffuseoutofcell-Glcisphosphorylated:noATPneedstobeconsumedtopermitentryintoglycolysis=r

2、emovalofaterminalGlcresiduefromthenonreducingendofaglycogenbyglycogenphosphorylase§1.糖原分解15-3游离异头C(还原端)-该过程可重复进行至离某个分支点相隔4Glc-支链淀粉亦可在淀粉磷酸化酶的作用下以类似的方式降解磷酸解使糖苷键的部分能量被保存在形成的磷酸酯键中糖原磷酸化酶断裂(14)C1+2G15.15StructureofGlycogenPhosphorylasemonomer(842AA)dimer别构剂结合点与另一亚基的别构部位接触糖原颗粒结合位点催化部位辅基

3、磷酸吡哆醛(PLP)共价结合于Lys680，其磷酰基以广义酸-碱催化方式促进Pi攻击(1→4)糖苷键(cf.Fig.13-5)PLP磷酸化位点：高活性a型磷酸化低活性b型去磷酸化自学3-G6P去路肝、肾细胞中水解成Glc脑、肌细胞中直接进入酵解(withoutG6Pase)-糖原颗粒不会被完全分解，一般是分支减少/分子变小糖原脱分支G1Pphospho-glucomutaseactivity1=糖基转移酶activity2=(16)糖苷酶15-4G6P-Productofglycogendegradation=G1P(85%)&freeGlc(15%)

4、-Debranchingenzyme=bifunctionalenzyme(asPFK-2)磷酸葡糖变位酶脱支酶415-5磷酸葡糖变位酶作用机制-该酶需以活性位点的Ser残基已被磷酸化的形式参与反应-先由酶将其磷酰基转移给G1P而生成G-1,6-BP-再由G-1,6-BP将其C1位磷酰基转移给酶并释出G6P(cf.phosphoglyceratemutasewithHisinGlycolosis⑧)自学(cf.Fig.13-7)515-6肝糖元降解可以补充血糖内质网腔G6P酶仅存在于肝脏和肾脏，为内质网膜上的整合蛋白(可能有九个跨膜螺旋区段)，活性点位于腔

5、内侧(why?)毛细血管Glc质膜载体T1/G6P酶的任一遗传缺失均将导致糖原代谢紊乱并最终引发Ia型糖原贮积病自学6-High[Pi]incellfavorsglycogenbreakdown&preventsfromglycogensynthesisinvivo.-NeedsanotherwaytoactivateGlcfortransferringtoglycogenchain.H13.4磷酸葡糖变位酶UDP-Glc焦磷酸化酶§2.糖原合成糖原合酶糖原代谢中Glc激活方式不同：-降解时磷酸解成G1P-合成时核苷酰化成UDP-GlcLuisLeloir19

6、06-19871970NPinChem.UDP-Glcmuchbetterleavinggroup7-核苷二磷酸糖在寡糖和多糖的生物合成中作为糖基供体-UDP-Glcforglycogensynthesisinanimals-ADP-Glcforstarchsynthesisinplantsandglycogensynthesisinbacteria=O–onthesugarphosphateattackingnucleophiliclyPofNTPanddisplacingPPi,whichhydrolysispullingthereactionforwa

7、rdandirreversibly15-7核苷二磷酸糖/糖核苷酸的形成核苷二磷酸糖焦磷酸化酶(无机)焦磷酸酶⊿G’o=-20~27kJ/mol⊿G’o≈0kJ/mol自学815-8Glycogensynthesis=glycogenchainelongatedbyglycogensynthasetransferringtheGlcresiduefromUDP-Glctothenonreducingendofaglycogenbranchtomakeanew(1→4)linkagedirectlyaddingtoachainlikethis,orneedi

8、ngaprimerwithatleas