• FLUTUAÇÕES DE GLICOSE PLASMÁTICA DURANTE O DIA

• Atividade• Quantidade de alimento ingerido• Fase de crescimento

Homeostase e regulação metabólica:

• Grafico glicose vs insulina

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Caumo A , Luzi L Am J Physiol Endocrinol Metab 2004;287:E371-E385

©2004 by American Physiological Society

Rato: infusâo de glicose(125 mg/100ml) resulta em aumento de glicose e liberação de insulina

GLICÓLISE: REGULAÇÃO• O fluxo da via glicolítica precisa se regulado em respostas às

condições dentro e fora da célula.

• Duas demandas principais:– Produção de ATP– Fornecimento de blocos para biossíntese.

• Pontos de regulação: reações irreversíveis

• 3 enzimas-chaves– Fosfofrutoquinase– Hexoquinase– Piruvato quinase

Regulação de atividade de proteinas por fosforilação

FOSFOFRUTOQUINASE

• Homotetrâmero,• Regulação alostérica

1) Questão energética: ATP/AMP2) Disponibilidade de blocos para

biossíntese: citrato3) Evitar acidose: pH

Regulação alostérica

Homotetrâmero

1) Questão energética: ATP/AMP

2) Disponibilidade de blocos para biossíntese: citrato

3) Evitar acidose: pH

1) ATP: inibe a ligação do substrato, disponibilidade de energia.2) AMP: tem o efeito contrário ao ATP, necessidade de energia.3) Citrato: abundância de blocos, inibe a glicólise4) Queda no pH: causado pela produção de lactato, glicólise deve ser inibida para

evitar acidose.

citrato

GLICOSE

FRUTOSE 2,6-BISFOSFATO

• Em 1980, foi observado que frutose 2,6-bisfosfato ativava a fosfofrutoquinase aumentando sua afinidade pelo substrato frutose 6-fosfato.

• Além disso, diminuia o efeito inibitório do ATP

• Frutose 2,6-bisfosfato é um ativador alostérico que desloca o equilíbrio conformocional da enzima para sua forma ativa.

• É produzido pela FOSFOFRUTOQUINASE 2 (PFK 2).

• ENZIMAS REGULATÓRIAS DA GLICÓLISE:

• PFK1

• PFK2

FRUTOSE 2,6 BISFOSFATO

PFK2 é REGULADA por FOSFORILAÇÃO

Mesma enzima duas atividades

• Fosfofrutoquinase 2 ...... PFK2• Frutose 2,6 bisfosfatase...... FBPase

PFK2/FBPase2

• DUAS ISOFORMAS- • L (LIVER-FÍGADO)• M (MUSCLE-MUSCULO)

• MESMO GENE-SPLICING ALTERNATIVO

PFK2/FBPase2no fígado

FIGADO

HEXOQUINASE

• Por que a PFK é o ponto de regulação mais importante e não a hexoquinase?

• Hexoquinase é inibida pelo produto da reação: glicose 6-fosfato.

• Ativada por fosfato inorgânico.

• PFK inibida = [frutose 6-fosfato] = [glicose 6-fosfato] = HXK inibida– logo, inibição da fosfofrutoquinase vai resultar na inibição da hexoquinase!

GLICOQUINASE (FÍGADO)

• Glicoquinase (hexoquinase IV) não é inibida por glicose 6-fosfato e tem maior Km pela glicose. (FIGADO)

• É importante no fígado para garantir que glicose não seja desperdiçada quando estiver abundante, sendo encaminhada para síntese de glicogênio e ácidos graxos.

• Além disso, quando a glicose está escassa, garante que tecidos como cérebro e músculo tenham prioridade no uso.

GLICOQUINASE (FÍGADO)

Hexoquinase IV é regulada pelo nível de glicose no sangue:regulação por seqüestro no núcleo celular

Durante jejum

Após refeição

Fígado não compete com demais órgãos pela glicose escassa.

Vinda da gliconeogênese

PIRUVATO QUINASE

• Último passo da via glicolítica. Fluxo de saída.• Produz ATP e Piruvato.• Também é um tetrâmero apresentando diferentes isoformas em diferentes tecidos.• Isoforma L (fígado) e isoforma M (músculo).• Muitas propriedades em comum:

- Frutose 1,6-bisfosfato: ativa- ATP: inibe alostericamente- Alanina: produzida a partir de piruvato, inibe a PYK.

PIRUVATO QUINASE• No entanto, as isoformas L (fígado) e M (músculo) diferem na regulação por modificação covalente: fosforilação.

• A isoforma L é inativada ao ser fosforilada quando o nível de glicose no sangue cai (estímulo disparado pelo glucagon)

• Cómo lembrar se uma enzima é regulada por fosforilação ou defosforilação???????

• Lembrete:• Glucagon só existe no fígado e é hormonio do

jejum. Ele ativa a Proteina kinase A (PKA) que fosforila enzimas é inibe glicólise.

• Insulina hormónio do edo Alimentado. Inibe a (PKA) e induz a defosforilação de proteínas.