FLUTUAÇÕES DE GLICOSE PLASMÁTICA DURANTE O DIA Atividade Quantidade de alimento ingerido Fase de crescimento

Homeostase e regulação metabólica:

Grafico glicose vs insulina

Rato: infusâo de glicose(125 mg/100ml) . Rato: infusâo de glicose(125 mg/100ml) resulta em aumento de glicose e liberação de insulina Caumo A , Luzi L Am J Physiol Endocrinol Metab 2004;287:E371-E385 ©2004 by American Physiological Society

GLICÓLISE: REGULAÇÃO O fluxo da via glicolítica precisa se regulado em respostas às condições dentro e fora da célula. Duas demandas principais: Produção de ATP Fornecimento de blocos para biossíntese. Pontos de regulação: reações irreversíveis 3 enzimas-chaves Fosfofrutoquinase Hexoquinase Piruvato quinase

Regulação de atividade de proteinas por fosforilação

FOSFOFRUTOQUINASE Homotetrâmero, Regulação alostérica 1) Questão energética: ATP/AMP 2) Disponibilidade de blocos para biossíntese: citrato 3) Evitar acidose: pH

Regulação alostérica 1) Questão energética: ATP/AMP 2) Disponibilidade de blocos para biossíntese: citrato 3) Evitar acidose: pH Homotetrâmero

1) ATP: inibe a ligação do substrato, disponibilidade de energia. 2) AMP: tem o efeito contrário ao ATP, necessidade de energia. 3) Citrato: abundância de blocos, inibe a glicólise 4) Queda no pH: causado pela produção de lactato, glicólise deve ser inibida para evitar acidose. citrato GLICOSE

FRUTOSE 2,6-BISFOSFATO

É produzido pela FOSFOFRUTOQUINASE 2 (PFK 2). Em 1980, foi observado que frutose 2,6-bisfosfato ativava a fosfofrutoquinase aumentando sua afinidade pelo substrato frutose 6-fosfato. Além disso, diminuia o efeito inibitório do ATP Frutose 2,6-bisfosfato é um ativador alostérico que desloca o equilíbrio conformocional da enzima para sua forma ativa. É produzido pela FOSFOFRUTOQUINASE 2 (PFK 2).

PFK2 é REGULADA por FOSFORILAÇÃO ENZIMAS REGULATÓRIAS DA GLICÓLISE: PFK1 PFK2 FRUTOSE 2,6 BISFOSFATO PFK2 é REGULADA por FOSFORILAÇÃO

Mesma enzima duas atividades Fosfofrutoquinase 2 ...... PFK2 Frutose 2,6 bisfosfatase...... FBPase Mesma enzima duas atividades

PFK2/FBPase2

DUAS ISOFORMAS- L (LIVER-FÍGADO) M (MUSCLE-MUSCULO) MESMO GENE-SPLICING ALTERNATIVO

PFK2/FBPase2 no fígado FIGADO

HEXOQUINASE Por que a PFK é o ponto de regulação mais importante e não a hexoquinase? Hexoquinase é inibida pelo produto da reação: glicose 6-fosfato. Ativada por fosfato inorgânico. PFK inibida =  [frutose 6-fosfato] =  [glicose 6-fosfato] = HXK inibida logo, inibição da fosfofrutoquinase vai resultar na inibição da hexoquinase!

GLICOQUINASE (FÍGADO) Glicoquinase (hexoquinase IV) não é inibida por glicose 6-fosfato e tem maior Km pela glicose. (FIGADO) É importante no fígado para garantir que glicose não seja desperdiçada quando estiver abundante, sendo encaminhada para síntese de glicogênio e ácidos graxos. Além disso, quando a glicose está escassa, garante que tecidos como cérebro e músculo tenham prioridade no uso.

GLICOQUINASE (FÍGADO) Hexoquinase IV é regulada pelo nível de glicose no sangue: regulação por seqüestro no núcleo celular Após refeição Durante jejum Vinda da gliconeogênese Fígado não compete com demais órgãos pela glicose escassa.

PIRUVATO QUINASE Último passo da via glicolítica. Fluxo de saída. Produz ATP e Piruvato. Também é um tetrâmero apresentando diferentes isoformas em diferentes tecidos. Isoforma L (fígado) e isoforma M (músculo). Muitas propriedades em comum: - Frutose 1,6-bisfosfato: ativa - ATP: inibe alostericamente - Alanina: produzida a partir de piruvato, inibe a PYK.

PIRUVATO QUINASE No entanto, as isoformas L (fígado) e M (músculo) diferem na regulação por modificação covalente: fosforilação. A isoforma L é inativada ao ser fosforilada quando o nível de glicose no sangue cai (estímulo disparado pelo glucagon)

Cómo lembrar se uma enzima é regulada por fosforilação ou defosforilação??????? Lembrete: Glucagon só existe no fígado e é hormonio do jejum. Ele ativa a Proteina kinase A (PKA) que fosforila enzimas é inibe glicólise. Insulina hormónio do edo Alimentado. Inibe a (PKA) e induz a defosforilação de proteínas.