Serin proteasi e glicolisi

attivare a proteasi. Il sito attivo degli zimogeni è diverso da quello dell

enzima attivo e non riesce a legare il substrato, l attivazione consiste

in un cambiamento della conformazione dello zimogeno che espone il

sito attivo.

Esistono delle misure preventive per evitare l auto-digestione

della cell, come l immagazzinamento degli zimogeni in granuli

(specifiche vescicole) con pareti resistenti alla proteolisi.

Ci sono degli enzimi in grado di tagliare gli aa aggiuntivi dello zimogeno e

attivarlo. Il tripsinogeno è attivato a tripsina dalle enteropeptidasi

presenti nell intestino e dalla tripsina stessa. Il chimotripsinogeno è

attivato a chimotripsina dalla tripsina. La proelastasi è attivata ad

elastasi dalla tripsina. La tripsina è la serin proteasi +presente perché

è anche in grado di attivare gli zimogeni.

Esistono degli inibitori delle serin proteasi. Quelli sintetici sono

inibitori irreversibili, es PMSF. Quelli fisiologici sono reversibili e

sono chiamati “serpins” (“serine protease inhibitors”) e sono inib

uncompetitive.

Le glicolisi è una via metabolica composta da 10 reazioni, che

trasforma il glucosio (C6H12O6) in piruvato (CH3COCOO-). È molto

semplice e veloce e infatti è la via metabolica +antica. È un

processo esoergonico, che rilascia energia sottoforma di ATP e

NADH. È anaerobica quindi non necessita di consumo di O2. Avviene

nel citosol. Porta alla conversione di 1 glucosio in 2 piruvati, 2 ADP

in 2 ATP e 2 NAD+ in 2 NADH. Si compone di: una fase preparatoria

o di investimento (step 1-5) che richiede energia atp perché è

endoerg, e una fase di pay of (step 6-10) che produce energia, è

esoerg, maggiore di quella spesa prima.

La fase di investimento converte 1 glucosio in 2 G3P

(gliceraldeide-3-fosfato), ovvero converte uno zucchero esoso in due

zuccheri triosi dotati di gruppo fosfato, con consumo di 2 atp per

aggiungere i fosfati.

Lo step 3 prevede un passaggio dal fruttosio-6-fosfato al fruttosio-

1,6-bifosfato, ovvero una fosforilazione, che avviene con consumo di

atp, grazie all enzima fosfofruttochinasi e al cofattore ione

magnesio Mg++ che facilita il rilascio del gruppo fosfato gamma

da parte dell atp. È una reaz endoerg irreversibile, quindi è un punto

di regolazione della glicolisi, è lo step che determina la velocità dell

intero processo.

Nella fase di pay of, allo step 6 la G3P o GAP viene ossidata dall

enzima GAP deidrogenasi, gli viene aggiunto un gruppo fosfato e

contemporaneamente viene ridotto il NAD+ a NADH, qunidi è una

redox. È reversibile. Questo per ciascuna delle due G3P prodotte

prima. Si tratta di una fosforilazione ossidativa (la reaz dir).

Il bilancio della reazione complessiva di glicolisi è:

L atp può essere subito usato. Il nadh prima dev essere ossidato

nella catena di trasporto degli elettroni per poter rilasciare

energia.

I due piruvati: in condizioni aerobiche, vengono ossidati col ciclo di

krebs o dell acido citrico e trasformati in CO2 e H2O; in condizioni

anaerobiche, possono subire la fermentazione omolattica e essere

trasformati in lattato oppure la fermentazione

alcolica che produce CO2 e alcool. Il ciclo di krebs è la scelta

migliore perché: viene prodotta +energia; i prodotti finali sono

facilemente regolabili dal nostro organismo, sono CO2 e H2O.

Invece nella fermentaz omolattica e alcolica producono meno atp e

prodotti un po nocivi es l acido lattico fa male ai muscoli e l etanolo.

Questi rifiuti possono essere poi ulteriormente metabolizzati all interno di

altre vie.

Il controllo della glicolisi avviene regolando l attività degli enzimi

responsabili dei passaggi irreversibili ovvero esoerg (deltaG neg).

Questi passaggi sono lo step 1 regolato dall esochinasi, lo step 3

regolato dalla fosfofruttochinasi1 e lo step 10 regolato dalla

piruvato chinasi.

Lo step 1 converte il glucosio in glucosio-6-fosfato. Questa molecola

fa parte di un altro pathway che coinvolge glicogenesi e glicogenolisi,

quindi non è un buon regulation point. Lo step 10 è alla fine del

pathway quindi non è conveninete dal pov energetico come point

of regulation. Lo step 3 invece è un buon point of regulation.

La PFK1 può essere regolata attraverso modulatori allosterici o la

modulazione del ciclo del substrato. Tutto dipende dall atp

presente nella cell e dal glucosio presente nel sangue.

La PFK1 è un tetramero, con un betabarrel. Presenta un sito attivo che

lega l atp e un sito allosterico che lega atp o amp. L amp è un

attivatore allosterico, perché se si accumula in cell significa che serve

energia quindi serve al glicolisi, l atp è un inibitore.

Il ciclo del substrato consiste nella trasformazione del substrato in

prodotto nella reaz dir e nella riconversione del prodotto in

substrato nella reaz inversa, catalizzate da due enzimi distinti,

rispettivamente PFK1 e fruttosiobifosfatasi

FBPasi. In condizioni di riposo, entrambi gli enzimi sono attivi e

quindi il flusso vdir-vinv è basso, in condiz di attività muscolare l

attività della PFK1 è maggiore e quindi il flusso è maggiore.