Glucogenosintesi - Sintesi del glucogeno

Glucogenosintesi - sintesi del glucogeno

Il presupposto fondamentale che incanala il glucosio verso la
sintesi di glicogeno è che il glucosio 6 fosfato diventi glucosio1 fosfato.
Se avviene questo processo a livello della cellula epatica o della cellula muscolare quasi sicuramente sta avvenendo la sintesi del glicogeno. Infatti se il glucosio 6 fosfato viene isomerizzato in glucosio 1 fosfato, con un
semplice spostamento di un gruppo dalla posizione 6 alla posizione 1, si indirizza il metabolismo verso la sintesi del glicogeno.
Questo processo però non è sufficiente per innescare la glicogenosintesi perché il substrato dell’enzima glicogeno sintetasi non è il glucosio 1 fosfato ma l’utp, un’altra molecola che rappresenta la forma attiva di caricamento del glucosio.

L'importanza dell'uridin difosfato glucosio

Tutte le volte che gli zuccheri devono essere trasferiti ad un substrato, che può essere una catena nascente come quella del glicogeno, vengono coniugati con una molecola che deriva dall’utp (il nucleotide uridin trifosfato);
questa forma di caricamento metabolicamente attiva ai fini della glicogenosintesi prende il nome di udp glucosio (uridin difosfato glucosio); in particolare si crea un legame tra il glucosio 1 fosfato e l’UTP in modo che la molecola
presenti due fosfati, uno che deriva dal glucosio-1p e l’altro dall’udp. L’udp glucosio rappresentando una forma di caricamento potrà cedere l’unità di glucosio alla catena preformata di glicogeno. Perciò la glicogeno sintetasi è un'enzima che riconosce come substrato l’udp glucosio (non il glucosio, non il glucosio 6 fosfato, non il glucosio 1 fosfato); e lo fa con specificità assoluta (riconosce solo questa molecola e il glicogeno).

Il ruolo della glicogeno sintetasi

La glicogeno sintetasi che è una trasferasi riconosce l’udp glucosio, scinde questo legame e traferisce l’unità di glucosio (in fucsia) all’estremità non riducente del glicogeno (carbonio 4 libero) catalizzando la formazione
del legame α 1-4 glicosidico; ottenendo così il residuo di glicogeno con una molecola di glucosio in più. La glicogeno sintetasi catalizza la formazione solo dei legami α 1-4 glicosidici trasferendo il glucosio dal donatore che è
l’udp glucosio. Il contributo maggiore è dato dalla glicogeno sintetasi perché queste catene si allungano grazie a questa, ma laddove è necessario creare una ramificazione interviene invece un altro enzima che prende il nome di enzima ramificante che formerà i legami α 1-6 glicosidici. Questo enzima ramificante interviene riconoscendo una sequenza lineare di glicogeno almeno 3-4 residui (legati da legami α 1-4 glicosidici), che viene staccata da una catena lineare e trasferita e quindi attaccata alla catena che deve essere ramificata attraverso la formazione del legame di tipo 1-6. Sulla ramificazione, dopo l’azione dell’enzima ramificante, interverrà nuovamente la glicogeno sintetasi per allungare anche la catena ramificata.

Le riserve di glicogeno

Il glicogeno nella cellula è già preformato e normalmente non si esauriscono mai tutte le riserve di glicogeno quando questo viene mobilitato ma c’è sempre una quantità che resta e che fa da stampo. In alcuni casi, quando le riserve si esaurisco però, le molecole di glicogeno possono essere associate a delle proteine che si chiamano glicogenine che servono da innesco quando occorre ripartire da zero anche se di fatto questa situazione non si verifica quasi mai. In ogni caso è possibile trovare il glicogeno, sia muscolare che epatico, associato alle glicogenine, che sono state caratterizzate come proteine di aggancio e di innesco per la sintesi del glicogeno.