Regolazione della glicolisi

Regolazione glicolisi

La PFK-1 è un enzima allosterico. Viene attivato da AMP e fruttosio-2,6-bisfosfato, mentre viene inibito da ATP, citrato (significa ciclo di krebs pieno) e acidi grassi. L'eccesso di G6P dice all'esochinasi (primo enzima della glicolisi) di fermarsi. Nel fegato e pancreas troviamo, invece dell’esochinasi, la glucochinasi. Usando come inibitore il F6P, rallentiamo la glucochinasi solo quando è intasata la via della glicolisi (e quindi c’è già abbondanza di G6P). Quindi l’obiettivo è rallentare la glucochinasi quando c’è già la via della glicolisi intasata. Inoltre la Glucochinasi ha una Km più elevata, cioè lavora bene in concentrazioni di glucosio più elevate perché a basse concentrazioni non può utilizzare glucosio che è reso così disponibile per altri tessuti (concentrazione di glucosio a digiuno 3,3-5 mM).

Esochinasi

Invece, l’esochinasi ha una Km per il glucosio bassa, perché deve lavorare bene e produrre ATP anche con poco glucosio nel sangue. In realtà, il F6P non inibisce direttamente la glucochinasi, bensì favorisce la sua entrata nel nucleo dove si lega ad una proteina inibitrice. Invece, il glucosio è un attivatore della glucochinasi ed è in competizione col F6P. Quando il glucosio vince la competizione (perché ne è di più), si lega al posto del F6P e consente alla glucochinasi di uscire dal nucleo e fosforilare il glucosio. Il senso logico è che quando c’è tanto glucosio libero (glicemia alta) bisogna incrementare l’attività della glucochinasi per abbassare la glicemia.

Piruvato chinasi

È l’enzima che catalizza l’ultima tappa della glicolisi ed il punto in cui la glicolisi si coordina col metabolismo delle proteine. Esistono diversi isoenzimi a seconda del tessuto:
• Forma L: Prevalente nel fegato.
• Forma M: Presente nel muscolo e nel cervello.
Essendo in dimero, possiamo avere 3 tipi: LL, MM, ML.
È attivata dal Fruttosio 1,6-bisfosfato, il quale è un prodotto a monte della glicolisi. Il senso logico è che, se è presente un prodotto iniziale della glicolisi vuol dire che dobbiamo velocizzare anche la parte finale della glicolisi. È inibita da segnali di abbondanza energetica come ATP, Acetil-CoA, acidi grassi a catena lunga e alanina.Solo l’isoforma epatica (L) può essere regolata tramite modifiche covalenti, cioè fosforilazione o defosforilazione.Quando è fosforilata, l’enzima è inattivo → la glicolisi rallenta.La fosforilazione avviene in risposta al glucagone, che segnala “poco glucosio nel sangue”. Il fatto che sia nel fegato serve proprio a regolare la disponibilità di glucosio: il fegato decide se consumarlo o conservarlo. Altro inibitore allosterico è l’ATP. Ultimo inibitore è l’alanina, il quale è un aminoacido che può trasformarsi in piruvato tramite transaminazione. Se ci sono molte alanine disponibili, la cellula può ottenere piruvato direttamente dall’alanina senza dover fare tutta la glicolisi. Per questo l’alanina inibisce la piruvato chinasi perché dice “già lo produco io il piruvato, non c’è bisogno che fai anche la glicolisi”.