REGULAÇÃO DA SÍNTESE E DA DEGRADAÇÃO DO GLICOGÊNIO

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A glicogênio fosforilase degrada o glicogênio a glicose-1P-
É regulada alostericamente por fosforilação/desfosforilação e também por hormônios-
GLICOGÊNIO FOSFORILASE
Glicogênio-fosforilase a: ativa (fosforilada)○
Glicogênio-fosforilase b: menos ativa e predomina no músculo em repouso○
No músculo, existe 2 formas da enzima-
Quando o músculo está em atividade vigorosa a adrenalina desencadeia a fosforilação de um 
resíduo específico na fosforilase b, convertendo-a na sua forma mais ativa, a fosforilase a
-
Essa enzima fosforilase-b-cinase é ATIVADA por adrenalina ou glucagon▪
A enzima fosforilase-b-cinase é a responsável pela ativação da fosforilase a pela transferência 
de um grupo fosforil 
-
A enzima fosforilase-b-cinase é ativada○
O segundo mensageiro AMPc (que aumenta a concentração em resposta ao estímulo 
pela adrenalina, no músculo, ou pelo glucagon, no fígado) em concentrações elevadas 
inicia uma cascata enzimática
○
O aumento na [AMPc] ativa a PKA (proteína-cinase A ou proteína-cinase dependente 
de AMPc) 
○
A PKA ativada ativa a fosforilase-b-cinase por fosforilação○
A fosforilase-b-cinase ativa vai fosforilar a glicogênio-fosforilase b (inativa), que ativada 
passa a ser a glicogênio-fosforilase a (ativa)
○
NO MÚSCULO: esse processo oferece combustível para a glicólise sustentar a 
contração muscular para a resposta rápida de luta e fuga (sinalizada pela 
▪
A glicogênio-fosforilase a estimulará a degradação do glicogênio○
A cascata de sinalização é iniciada por adrenalina ou glucagon-
REGULAÇÃO DA SÍNTESE E DA DEGRADAÇÃO
DO GLICOGÊNIO
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↑[Ca2+] : é um sinal para a contração muscular. Se liga a fosforilase-
b-cinase ativando-a e promovendo a enzima para sua forma ativa. 

Quando os níveis de [ATP] estão adequados, o ATP bloqueia o 
sítio alostérico e o AMP não se liga, inativando a fosforilase
◊
O AMP (que se acumula em contração vigorosa, resultado da 
degradação de ATP) se liga a fosforilase e a ativa, ACELERANDO a 
liberação da glicose-1-fosfato a partir do glicogênio

No músculo, há também 2 mecanismos alostéricos de controle que se 
sobrepõem a regulação da fosforilase por modificação covalente 
(fosforilação)
□
contração muscular para a resposta rápida de luta e fuga (sinalizada pela 
adrenalina)
No fígado, a glicogênio fosforilase também é regulada hormonalmente e 
alostéricamente
□
A forma desfosforilada é TOTALMENTE inativa□
Quando o nível de glicose volta ao normal, a glicose entra nos 
hepatócitos e se liga ao sítio alostérico na glicogênio fosforilase a, 
modulando ela negativamente e diminuindo/inativando a 
degradação do glicogênio

Essa ligação da glicose ao sítio alostérico também produz uma 
mudança conformacional que expõe os resíduos de Serina da 
glicogênio-fosforilase para a PP1, catalisando a desfosforilação da 
glicogênio-fosforilase a (inativando ela)

A sinalização pelo glucagon ativa a cascata e assim ativa a fosforilase-b-
cinase, que em seguida ativa a glicogênio fosforilase a e inicia a liberação 
de glicose livre para o sangue
□
NO FÍGADO: esse processo serve para liberar glicose para outros órgãos em 
momentos de baixa glicose sanguínea (sinalizada pelo glucagon)
▪
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E assim, a fosforilase passa de sua forma ativa para a inativa, a fosforilase b▪
Quando o músculo volta ao estado de repouso, uma segunda enzima, a fosforilase-a-
fosfatase, conhecida como fosfoproteína-fosfatase 1 (PP1), retira os grupos fosforil da 
fosforilase a (desfosforilação)
○
Já que permite que a glicogênio-fosforilase hepática atue como seu próprio 
sensor de glicose (e assim possa responder de forma correta as alterações do 
nível de glicose sanguínea)
▪
No fígado, esse sítio alostérico para a glicose é importante a nível de regulação do 
próprio fígado
○
Quando a glicose se liga ao sítio alostérico, induz a uma mudança conformacional da enzima, que 
expõe os resíduos de Serina fosforilados. Esses resíduos são desfosforilados pela PP1 (uma 
fosfatase), convertendo a glicogênio fosforilase a em b. Com isso há diminuição da degradação do 
glicogênio em resposta a alta [glicose] sanguínea.
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A insulina estimula, indiretamente, a PP1 e a diminuição da degradação do glicogênio○
glicogênio em resposta a alta [glicose] sanguínea.
GLICOGÊNIO-SINTASE
É uma enzima que também é regulada por fosforilação desfosforilação-
Forma ativa: glicogênio-sintase a (desfosforilada)-
Forma inativa: glicogênio-sintase b (fosforilada)-
Seu modulador alostérico positivo é a presença de glicose-
A cinase reguladora mais importante para a glicogênio-sintase○
Fosforila a glicogênio-sintase (inativando-a fortemente)○
Preparação: ela só pode fosforilar a glicogênio-sintase depois que uma OUTRA proteína 
cinase, a caseína-cinase II (CKII) tenha fosforilado tenha fosforilado a glicogênio-sintase 
em um resíduo próximo
○
Glicogênio-sintase-cinase 3 (GSK3)-
A PP1 remove os grupos fosforil dos resíduos fosforilados pela GSK3○
A glicose-6-fosfato se liga a um sítio alostérico da glicogênio-sintase b (inativa), 
tornando a enzima um substrato melhor para PP1 fazer a desfosforilação e ativar a 
enzima glicogênio-sintase a
○
No fígado, a conversão da glicogênio-sintase para sua forma ativa é promovida pela fosfatase 
PP1 (que está ligada na partícula de glicogênio)
-
PKB fosforila e inativa a GSK3, impedindo que ela fosforile a glicogênio-sintase e 
favorecendo o equilíbrio em favor da desfosforilação da enzima pela PP1
○
A glicogênio-fosforilase pode afetar a ativação da glicogênio-sintase também, uma vez 
que a glicogênio-fosforilase ativada inibe a PP1 diretamente, impedindo a PP1 de ativar 
a glicogênio-sintase
○
A GSK3 controla algumas ações da insulina-
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A insulina estimula a síntese do glicogênio porque ativa a PP1 e inativa a GSK3-
FOSFOPROTEÍNA-FOSFATASE 1 (PP1)
Tem um papel central no metabolismo do glicogênio-
Fosforilase-cinase○
Glicogênio-fosforilase○
Glicogênio-sintase○
A PP1 pode remover grupos fosforil das 3 enzimas que são fosforiladas em resposta ao 
glucagon e a adrenalina:
-
A ligação da insulina no seu 
receptor ativa nele uma 
tirosina-proteína-cinase
-
O receptor tirosina-cinase 
fosforila o substrato-1 do 
receptor da insulina (IRS-1)
-
O fosfato da IRS-1 se liga na 
cinase PI-3K (de membrana) 
que converte na membrana o 
PIP2 em PIP3
-
Uma outra cinase, a PDK-1, é 
ativada pelo PIP3
-
A PDK-1 ativa outra cinase, a 
PKB
-
A PKB fosforila a GSK3 
inativando-a e permitindo 
que a PP1 desfosforile e ative 
a glicogênio sintase.
-
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A PP1 não existe livre no citosol, ela está ligada às suas proteínas-alvo-
Modulada negativamente quando é FOSFORILADA pela PKA○
Modulada positivamente pela glicose-6-fosfato○
Regulação alostérica da PP1:-
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