A glutamina sintetase é regulada por feedback negativo, que ocorre quando há um aumento na concentração de moléculas com grupo amino, inibindo a enzima. Além disso, a adenilação ou desadenilação também pode regular a atividade da glutamina sintetase. A retirada de AMP da glutamina sintetase resulta em sua ativação. O excesso de glutamina inibe a UT (uridililtransferase), enquanto a UT é ativada na presença de α-cetoglutarato e ATP.
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