regulação da glicogenólise

REGULAÇÃO DA GLICOGENÓLISE:
A glicogênio fosfatase é uma enzima homodimérica que existe em dois estados
conformacionais distintos:uma T (tenso, pouco ativo) e R (relaxado, muito ativo). A
fosforilase é capaz de ligar ao glicogênio quando a enzima está no estado R. Esta
conformação é acentuada pela ligação de AMP e inibida pela atividade de ATP ou
glicose-6-fosfato. A enzima é também submetida a modificações covalentes por
fosforilação como meio de regulação da sua atividade.
Em resposta à diminuição de glicose no sangue, as células do pâncreas secretam
glucagon que liga-se a receptores na superfície celular no fígado e algumas outras
células. Células do fígado são primariamente alvos para a ação deste hormônio
peptídeo. A resposta das células à ligação do glucagon nos receptores é a ativação da
enzima adenilato ciclase que está associada com o receptor.
VEJA ESQUEMA!
A ativação da adenilato ciclase leva a um grande aumento na formação de
AMPc. A ligação de AMPc à subunidade regulatória da proteína cinase A (PKA) leva à
liberação e subsequentemente ativação da subunidade catalítica. A fosforilação da
fosforilase cinase ativa a enzima que volta a forma  da fosforilase. A fosforilação da
fosforilase-  acentua sua atividade em direção a uma quebra de glicogênio.
A rede resulta em uma larga indução da quebra de glicogênio em resposta a
ligação de glucagon nos receptores celulares. Esta cascata idêntica de eventos ocorre
em células do músculo esquelético. Entretanto, nestas células a indução da cascata é
resultado da ligação da epinefrina aos receptores da superfície das células
musculares. A epinefrina é liberada da glândula adrenal em resposta a sinais neuronais,
indicando uma imediata necessidade da utilização de glicose no músculo.
As células musculares não possuem receptores para glucagon. A presença dos
receptores de glucagon nestas células tornaria fútil qualquer via, uma vez que o papel
do glucagon é aumentar a concentração de glicose no sangue e as reservas de
glicogênio do músculo não podem contribuir para os níveis de glicose sanguíneo.
A regulação da atividade fosforilase cinase é também afetada por dois
mecanismos distintos envolvendo íons cálcio. A habilidade dos íons cálcio para regular
a fosforilase cinase é através da função de uma das subunidades desta enzima. Uma
das subunidades desta enzima é a proteína “ubiquitous”, calmodulina. A calmodulina é
uma proteína de ligação ao cálcio. A ligação induz uma mudança conformacional na
calmodulina que acentua a atividade catalítica da fosforilase cinase para o substrato,
a fosforilase-. Esta atividade é crucial para o acentuamento da glicogenólise nas
células musculares quando a contração do músculo é estimulada pela acetilcolina da
junção neuromuscular. O efeito da liberação de acetilcolina dos terminais nervosos e
da junção é despolarizar a célula muscular, levando ao aumento da liberção de cálcio
sarcoplasmático, ativando a fosforilase cinase.
A Segunda via, mediada por Cálcio, para a ativação da fosforilase cinase é
através da ativação de receptores -adrenérgicos pela epinefrina. Diferente dos
receptores -adrenérgicos, os quais são agrupados pela ativação da adenilato ciclase,
os receptores -adrenérgicos são agrupados através de proteínas Proteína G, que
ativam fosfolipase c (PLC-). Ativação de PLC- induz à hidrólise aumentada de
fosfatidil-inositol 4,5- bifosfato (PIP2) de membrana, os produtos são inositol
trifosfato (IP3) e diacilglicerol (DAG). O DAG ativa a proteína cinase c (PKC), uma
enzima que fosforila numerosos substratos, um desles é a glicogênio sintase. IP3 liga
a receptores da superfície da membrana do retículo endoplasmático, induzindo a
liberção de Cálcio. Este, então, interage com calmodulina, resultando na ativação de
fosforilase cinase. O cálcio tambémativa a PKC em conjunto co DAG.
No sentido de terminar a atividade das enzimas da cascata de ativação da
glicogênio fosforilase quanto as necessidades do corpo são encontradas, as enzimas
modificadas necessitam ser desmodificadas. No caso da ativação induzida por cálcio, o
nível deste íon liberado dos estoques musculares terminará quando a chegada de
impulsos nervosos cessar. A remoção de fosfatos na fosforilase cinase e fosforilase-
é executada pela fosfoproteína fosfatase 1 (PP-1).