La glucogenina es una enzima involucrada en la conversión de glucosa en glucógeno . Actúa como un cebador , al polimerizar las primeras moléculas de glucosa, después de lo cual otras enzimas toman el relevo. Es un homodímero de subunidades de 37 kDa y se clasifica como una glicosiltransferasa .
glucogenina glucosiltransferasa | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
CE no. | 2.4.1.186 | |||||||
No CAS. | 117590-73-5 | |||||||
Bases de datos | ||||||||
IntEnz | Vista IntEnz | |||||||
BRENDA | Entrada BRENDA | |||||||
FÁCIL | NiceZyme vista | |||||||
KEGG | Entrada KEGG | |||||||
MetaCyc | camino metabólico | |||||||
PRIAM | perfil | |||||||
Estructuras PDB | RCSB PDB PDBe PDBsum | |||||||
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Se cataliza las reacciones químicas :
- UDP-alfa-D-glucosa + glucogenina ⇌ UDP + alfa-D-glucosilglucogenina
- UDP-alfa-D-glucosa + a glucosil-glucogenina ⇌ (1,4-alfa-D-glucosil) n-glucosil glucogenina + UDP + H +
Así, los dos sustratos de esta enzima son UDP-alfa-D-glucosa y glucogenina , mientras que sus dos productos son UDP y alfa-D-glucosilglucogenina . [2] [3]
Nomenclatura
Esta enzima pertenece a la familia de las glicosiltransferasas , específicamente las hexosiltransferasas. El nombre sistemático de esta clase de enzimas es UDP-alfa-D-glucosa: glucogenina alfa-D-glucosiltransferasa . Otros nombres de uso común incluyen:
- glucogenina,
- cebado de glucosiltransferasa, y
- UDP-glucosa: glucogenina glucosiltransferasa.
También se puede notar que el nombre de la glucogenina insinúa su función, con el prefijo glyco refiriéndose a un carbohidrato y el sufijo genin derivado del latín genesis que significa novela, fuente o comienzo. Esto insinúa el papel de la glucogenina para simplemente iniciar la síntesis de glucógeno antes de que la glucógeno sintasa se haga cargo.
Descubrimiento
La glicogenina fue descubierta en 1984 por el Dr. William J. Whelan , miembro de la Royal Society of London y actual profesor de Bioquímica en la Universidad de Miami . [4]
Función
La principal enzima involucrada en la polimerización del glucógeno , la glucógeno sintasa en el hígado y en la síntesis de glucógeno muscular, es iniciada por la UDP-Glucosa, que solo puede agregarse a una cadena existente de al menos 3 residuos de glucosa . La glucogenina actúa como cebador , al que se pueden añadir más monómeros de glucosa . Lo logra catalizando la adición de glucosa a sí mismo (autocatálisis) uniendo primero glucosa de UDP-glucosa al grupo hidroxilo de Tyr-194. Pueden añadirse siete glucosas más, cada una derivada de UDP-glucosa, mediante la actividad glucosiltransferasa de la glucogenina. Una vez que se han agregado suficientes residuos, la glucógeno sintasa se encarga de extender la cadena. La glucogenina permanece unida covalentemente al extremo reductor de la molécula de glucógeno .
Se acumula evidencia de que una proteína de cebado puede ser una propiedad fundamental de la síntesis de polisacáridos en general; los detalles moleculares de la biogénesis del glucógeno en mamíferos pueden servir como modelo útil para otros sistemas.
Estructura
Isoenzimas
En los seres humanos, hay dos isoformas de glucogenina: glucogenina-1, codificada por GYG1 y expresada en el músculo; y glucogenina-2, codificada por GYG2, y expresada en el hígado y el músculo cardíaco, pero no en el músculo esquelético. Se han encontrado pacientes con GYG1 defectuoso, lo que resulta en células musculares con incapacidad para almacenar glucógeno y, como consecuencia, debilidad y enfermedad cardíaca. [6]
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Referencias
- ^ PDB : 1LL3 ; Gibbons BJ, Roach PJ, Hurley TD (mayo de 2002). "Estructura cristalina del iniciador autocatalítico de la biosíntesis de glucógeno, glucogenina". J. Mol. Biol . 319 (2): 463–77. doi : 10.1016 / S0022-2836 (02) 00305-4 . PMID 12051921 .
- ^ Barengo R, Krisman CR (mayo de 1978). "Inicio de la biosíntesis de glucógeno en Escherichia coli. Estudios de las propiedades de las enzimas implicadas". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Temas generales . 540 (2): 190–6. doi : 10.1016 / 0304-4165 (78) 90131-9 . PMID 418819 .
- ^ Butler NA, Lee EY, Whelan WJ (mayo de 1977). "Un componente de glucógeno unido a proteínas del hígado de rata". Investigación de carbohidratos . 55 : 73–82. doi : 10.1016 / s0008-6215 (00) 84444-4 . PMID 861979 .
- ^ Whelan WJ (septiembre de 1998). "Orgullo y prejuicio: el descubrimiento de la cartilla para la síntesis de glucógeno" . Protein Sci . 7 (9): 2038–41. doi : 10.1002 / pro.5560070921 . PMC 2144155 . PMID 9761486 .
- ^ Katch, Victor L .; McArdle, William D .; Katch, Frank I. (2007). Fisiología del ejercicio: energía, nutrición y desempeño humano . Filadelfia: Lippincott Williams y Wilkins. pag. 12. ISBN 978-0-7817-4990-9.
- ^ Moslemi AR, Lindberg C, Nilsson J, Tajsharghi H, Andersson B, Oldfors A (abril de 2010). "Deficiencia de glucogenina-1 y cebado inactivado de la síntesis de glucógeno". N. Engl. J. Med . 362 (13): 1203–10. doi : 10.1056 / NEJMoa0900661 . PMID 20357282 .
Otras lecturas
- Krisman CR, Barengo R (1975). "Un precursor de la biosíntesis de glucógeno: alfa-1,4-glucano-proteína" . EUR. J. Biochem . 52 (1): 117–23. doi : 10.1111 / j.1432-1033.1975.tb03979.x . PMID 809265 .
- Lanzador J, Smythe C, Campbell DG, Cohen P (1987). "Identificación de la subunidad de 38 kDa de glucógeno sintasa de músculo esquelético de conejo como glucogenina". EUR. J. Biochem . 169 (3): 497–502. doi : 10.1111 / j.1432-1033.1987.tb13637.x . PMID 3121316 .
- Lanzador J, Smythe C, Cohen P (1988). "La glucogenina es la glucosiltransferasa de cebado necesaria para el inicio de la biogénesis del glucógeno en el músculo esquelético de conejo". EUR. J. Biochem . 176 (2): 391–5. doi : 10.1111 / j.1432-1033.1988.tb14294.x . PMID 2970965 .
- Berman, MC y Opie, LA (Eds.), Membranes and Muscle, ICSU Press / IRL Press, Oxford, 1985, pág. 65-84.
- Rodríguez IR, Whelan WJ (1985). "Un nuevo enlace glicosil-aminoácido: el glucógeno de músculo de conejo está unido covalentemente a una proteína a través de la tirosina". Biochem. Biophys. Res. Comun . 132 (2): 829–36. doi : 10.1016 / 0006-291X (85) 91206-9 . PMID 4062948 .
- Lomako J, Lomako WM, Whelan WJ (1988). "Una proteína auto-glucosilante es el cebador para la biosíntesis de glucógeno de músculo de conejo". FASEB J . 2 (15): 3097–103. doi : 10.1096 / fasebj.2.15.2973423 . PMID 2973423 . S2CID 24083688 .
- Alonso MD, Lomako J, Lomako WM, Whelan WJ (1995). "Actividades catalíticas de la glucogenina adicionales a la auto-glucosilación autocatalítica" . J. Biol. Chem . 270 (25): 15315–9. doi : 10.1074 / jbc.270.25.15315 . PMID 7797519 .
- Alonso MD, Lomako J, Lomako WM, Whelan WJ (1995). "Una nueva mirada a la biogénesis del glucógeno". FASEB J . 9 (12): 1126–37. doi : 10.1096 / fasebj.9.12.7672505 . PMID 7672505 . S2CID 40281321 .
- Mu J, Roach PJ (1998). "Caracterización de la glucogenina-2 humana, un iniciador auto-glucosilante del metabolismo del glucógeno hepático" . J. Biol. Chem . 273 (52): 34850–6. doi : 10.1074 / jbc.273.52.34850 . PMID 9857012 .
enlaces externos
- glucogenina en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- molbio.med.miami.edu