PAPEL DEL AMPc EN EL METABOLISMO
INTERMEDIARIO.
Enzima
que genera el AMPc
Se liberan una serie de hormonas, glucagón
(cuando la concentración de glucosa en sangre es baja) o adrenalina (en
situaciones de estrés que requieren energía), en diferentes situaciones. Se
unen a su receptor en la célula, que va a provocar la activación de la enzima
adenilato ciclasa, que produce AMPc a partir de ATP por rotura
pirofosfatolítica.
Enzima sobre la que actúa y su mecanismo de acción.
Este AMPc activa a la proteína
quinasa A (PKA). Esta proteína A es una enzima alostérica que posee cuatro
subunidades: dos reguladoras y dos catalíticas. El AMPc se une a las
subunidades reguladoras, provocando un cambio conformacional que separa las
subunidades catalíticas de las reguladoras, dejando el centro activo de la
enzima libre.
El AMPc es, por lo tanto, un activador alostérico
de la PKA.
La PKA pasa de un estado tenso a uno relajado
y aumenta la afinidad por el sustrato, ya que el centro activo se encuentra
libre para unirse al sustrato (antes de la unión del AMPc el centro activo se
encontraba bloqueado).
Cascada de señalización, enzimas diana.
La PKA es una quinasa que cataliza reacciones
de fosforilacion, siendo la responsable de la regulación enzimática por
modificación covalente reversible. La fosforilacion de una enzima puede inducir
un aumento o disminución de la actividad de la enzima, dependiendo de cual es
su forma activa (fosforilada o no)
En la glucolisis, la PKA activa va a
fosforilar a la enzima bifuncional, que transforma a la fructosa-2,6-bisfosfato
en fructosa-6-fosfato. Como consecuencia la concentración de
fructosa-2.6-bisfosfato disminuye, y como es un activador de la PFK-1 esta
enzima se ve inhibida. Esta enzima como pertenece a la glucolisis, la
glucolisis se inhibe.
En la gluconeogénesis, la
fructosa-2,6-bisfosfato es inhibidor de la fructosa-1,6-bisfosfatasa. Como
consecuencia de esta cascada la enzima bifuncional va a estar fosforilada,
disminuyendo la concentración de fructosa-2,6-bisfosfato, que es un inhibidor
de la gluconeogénesis, por lo que esta se vera activada.
En la glucogenolisis, la PKA va a fosforilar
a una enzima denominada fosforilasa quinasa, que a su vez fosforila a la
glucógeno fosforilasa, que se activa y que va a favorecer la degradación del
glucógeno a glucosa.
A su vez, la PKA fosforila a la glucógeno
sintasa, inactivándola e inhibiendo la glucogenolisis.
En la lipolisis, la PKA fosforila a la lipasa
sensible a hormonas (HSL), activando la degradación de los triglicéridos a
ácidos grasos y glicerol.
En la biosíntesis de ácidos grasos, la PKA
fosforila a la acetil-CoA carboxilasa, inactivando la enzima e inhibiendo la biosíntesis
de los ácidos grasos, aunque el mecanismo aun no esta muy claro.
La PKA, en el metabolismo del colesterol,
fosforila a la enzima HMG-CoA reductasa, inactivándola, inhibiendo la síntesis
del colesterol.
Vías metabólicas reguladas en los diferentes tejidos
La regulación hormonal por glucagón de la
glucolisis, gluconeogénesis y metabolismo del glucógeno tiene lugar en el
hígado. La adrenalina regula el metabolismo del glucógeno en el hígado y en el
músculo.
La lipolisis se regula en el tejido adiposo,
mientras que el metabolismo del colesterol tiene lugar en el hígado.
Eliminación del AMPc
La eliminación del AMPc del interior celular
se realiza por la actividad de la enzima fosfodiesterasa, que a su vez esta
regulada por hormonas.
Las fosfodiesterasas son enzimas hidrolasas que
catalizan la ruptura de los enlaces fosfodiester. Rompe el enlace fosfodiester
del AMPc.
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