Le métabolisme du glycogène

Résumé du document

Cours de métabolisme moléculaire dispensé en L3 Biochimie et biologie moléculaire. Il reprend en détail le métabolisme du glycogène : les différentes étapes de la glycogénogenèse et la glycogénolyse, ainsi que leur régulation.

Extraits

[...] Une fois cet inhibiteur lui‐même inhibé, la phosphatase va pouvoir déphosphoryler toutes les enzymes, et par la même, activer la glycogène synthétase et inhiber la glycogène phosphorylase. Cette cascade de réaction conduit à la mise en réserve du glucose sous forme de glycogène. Activation et inhibition de la glycogène phosphorylase La glycogène phosphorylase est une enzyme allostérique. Ceci induit qu'une molécule puisse, en se fixant sur un site allostérique de l'enzyme, modifier la conformation du site catalytique de celle‐ci et de ce fait, l'activer ou l'inhiber. Ainsi, la glycogène phosphorylase a deux niveaux de régulation : l'un par contrôle allostérique, et l'autre par modification covalente. [...]

[...] La glycogène phosphorylase La glycogène phosphorylase catalyse la réaction dans laquelle une liaison α entre deux résidus glucosidiques de l'extrémité non réductrice d'une chaîne de glycogène est rompue, libérant ainsi le glucose terminal sous forme de α‐D‐glucose‐1‐phosphate, et la chaîne de glycogène tronquée d'un résidu. Cette réaction est une phosphorolyse, dans laquelle le groupement phosphate est apporté par un cofacteur prosthétique, le PLP (Phosphate de pyridoxal). Ce PLP forme une base de Schiff avec un résidu lysinyl de l'enzyme. La glycogène phosphorylase répète cette action autant de fois que possible, jusqu'à ce qu'elle rencontre un résidu glucosidique situé à quatre résidus d'un point de branchement. [...]

[...] Enzyme Glycogène synthétase Glycogène phosphorylase Les hormones jouent un rôle central dans la régulation enzymatique et transmettent leurs informations par le biais de l'AMPc. Il est de ce fait appelé messager secondaire de l'hormone. Par exemple, l'adrénaline circule dans le sang, et atteint un récepteur adrénergique, couplé à une protéine G. Ceci induit dans la cellule un signal qui est transféré à la protéine G. Ces protéines G vont dans un premier temps activer l'adénylate cyclase, qui va pouvoir, à partir d'ATP, fabriquer de l'AMPc et du pyrophosphate. Cet AMP cyclique aura pour action d'activer la glycogenèse phosphorylase, et d'inhiber la glycogène synthétase. [...]

[...] Il est important de noter que cette conversion n'est possible que dans le foie et dans le muscle. Ainsi, dans ce dernier, le glucose 6‐phosphate peut suivre la voie de la glycolyse et fournir de l'énergie pour la contraction musculaire. Dans le foie en revanche, le glucose 6‐phosphate formé ne peut pas quitter les hépatocytes, puisqu'il est lipophobe. Il devra donc être déphosphoryler par la glucose 6‐phosphatase, pour former du glucose, qui pourra être transporté à travers la membrane cytoplasmique et rejoindre la circulation sanguine. [...]

[...] Le métabolisme du glycogène La concentration idéale de glucose dans la circulation sanguine est comprise entre 80 et 120 gr/100 mL. Ainsi, si la concentration effective est trop élevée, le foie va absorber l'excédent de glucose ; inversement, si la concentration est trop basse, le foie va libérer du glucose dans la circulation. La glycogène phosphorylase a est la molécule sensible au glucose, présente dans les cellules hépatiques. Activation de la glycogène phosphorylase par phosphorylation La glycogène phosphorylase est activée par phosphorylation de son résidu sérinyl 14, par une phosphorylase kinase. [...]