糖原的分解和生物合成市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

第第26章章 糖原分解和生物合成糖原分解和生物合成Glycogen Breakdown&Biosynthesis of Glycogen第1页1 1、糖原生物学意义、糖原生物学意义2 2、糖原降解、糖原降解3 3、糖原生物合成、糖原生物合成4 4、糖原代谢调控、糖原代谢调控第2页1.1.糖原生物学意义糖原生物学意义糖原糖原动物体内肝脏和肌肉中葡萄糖贮存方式动物体内肝脏和肌肉中葡萄糖贮存方式.肝糖原肝糖原作用主要是快速补充血糖作用主要是快速补充血糖；肌糖原肌糖原主要是供给肌肉收缩时能量主要是供给肌肉收缩时能量。淀粉淀粉植物体内葡萄糖贮存方式植物体内葡萄糖贮存方式.为何不是葡萄糖，而是以糖原形式贮存？为何不是葡萄糖，而是以糖原形式贮存？为何是糖原，而不是脂类？为何是糖原，而不是脂类？第3页（1 1）产生高渗性产生高渗性,造成尿量显著增多，可致机体脱水，造成尿量显著增多，可致机体脱水，甚至发生高渗性非酮症糖尿病性昏迷，危及生命。甚至发生高渗性非酮症糖尿病性昏迷，危及生命。（2 2）伴随大量液体排出，体内电解质也随之排出，引发）伴随大量液体排出，体内电解质也随之排出，引发水、电解质紊乱，极易并发各种急性病症。水、电解质紊乱，极易并发各种急性病症。（3 3）血糖增高，不停刺激胰岛）血糖增高，不停刺激胰岛-细胞分泌胰岛素，而细胞分泌胰岛素，而且长久刺激可使且长久刺激可使-细胞功效衰竭，而加重糖尿病病情。细胞功效衰竭，而加重糖尿病病情。（4 4）长久高血糖使脏器）长久高血糖使脏器/组织病变组织病变,常见如常见如:毛细血管管毛细血管管壁增厚，管腔变细，红细胞不易经过，组织细胞缺氧；壁增厚，管腔变细，红细胞不易经过，组织细胞缺氧；肾小球硬化肾小球硬化,肾乳头坏死；神经细胞变性，神经纤维发肾乳头坏死；神经细胞变性，神经纤维发生节段性脱髓鞘病变；心、脑、下肢等多处动脉硬化等。生节段性脱髓鞘病变；心、脑、下肢等多处动脉硬化等。1.1 1.1 1.1 1.1 高血糖对人体主要危害高血糖对人体主要危害高血糖对人体主要危害高血糖对人体主要危害第4页1.2 1.2 糖原比脂类更适为中转性贮存物质糖原比脂类更适为中转性贮存物质高效能高效能:G:G是机体主要能源物质；糖原分解直是机体主要能源物质；糖原分解直接产生接产生G-1-PG-1-P无需进行生物转化即可分解代谢无需进行生物转化即可分解代谢 被快速动用被快速动用:多分支多分支,快速分解释放快速分解释放G G能灵敏地维持血糖水平能灵敏地维持血糖水平（动物不能将脂肪酸转变为葡萄糖前体）（动物不能将脂肪酸转变为葡萄糖前体）第5页1.3 1.3 1.3 1.3 糖原结构特点糖原结构特点糖原结构特点糖原结构特点树枝状多聚葡萄糖树枝状多聚葡萄糖分子量分子量10010010001000万万含有多个非还原性末端（合成与分解均由此端含有多个非还原性末端（合成与分解均由此端开始延伸或降解）开始延伸或降解）直链内葡萄糖单位以直链内葡萄糖单位以11，4-4-糖苷键（占总糖苷糖苷键（占总糖苷键键93%93%）连接；支链之间以）连接；支链之间以11，6-6-糖苷键（糖苷键（7 7）连接成份支。连接成份支。第6页肝糖原普通 显微观察肝糖原颗粒电子显微照片第7页糖原结构示意糖原由聚糖链和生糖糖原由聚糖链和生糖原蛋白两种成份组成原蛋白两种成份组成.生糖原蛋白(糖原引物蛋白)聚糖链糖链非还原端第8页还原端-含有C1游离半缩醛羟基非还原端-含有游离C6羟基16:支链点糖基连接支链点糖基连接14:直链中糖基连接直链中糖基连接糖原中化学键非还原端二级结构：-螺旋第9页2 2 糖原降解糖原降解糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶(辅酶辅酶PLPPLP)直链糖基降解直链糖基降解糖原脱支酶（糖基转移酶）糖原脱支酶（糖基转移酶）去分支糖基去分支糖基磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶 G-1-PG-6-PG-1-PG-6-P葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶 G-6-PGG-6-PG2.1 参加糖原降解酶类酶 名 称酶催化反应骨骼肌细胞缺乏此酶骨骼肌细胞缺乏此酶（G G与与G-PG-P细胞通透性不一样细胞通透性不一样!）第10页糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶（磷酸吡多醛）（磷酸吡多醛）糖原降解概览糖原降解概览糖原糖原关键关键糖原糖原关键关键糖原糖原关键关键糖原糖原关键关键糖原脱支酶糖原脱支酶(寡糖基转移寡糖基转移)糖原脱支酶糖原脱支酶(糖苷键水解糖苷键水解)磷酸解水 解第11页.糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶（磷酸吡多醛）（磷酸吡多醛）磷酸基团进攻非还原端 1,4糖苷键富电子O,造成糖苷键断裂,释放一个1-磷酸-葡萄糖(G-1-P)和降低一个糖基糖原.2.2 糖原磷酸解反应 O第12页糖原(G)n+Pi G-1-P+糖原(G)n-1 磷酸解与水解区分、磷酸解优越性？磷酸解与水解区分、磷酸解优越性？P178磷酸解是正磷酸作为一个基团加到游离出来葡萄糖分子半缩醛羟基(C1)上磷酸解在体外是可逆反应,不过在细胞内,因Pi/G-1-P比值远大于100,所以,反应趋向于发生磷酸解.磷酸解产物已经磷酸化,不用再消耗ATP产生磷酸葡萄糖,为糖酵解提供方便.2.2.1 化学反应式 第13页PLPPLP经过氢键结合转运无机磷酸基团经过氢键结合转运无机磷酸基团 HPOHPO4 42-2-(红色示红色示),),该磷酸基团贡献其该磷酸基团贡献其H H+给给-1,41,4糖苷键上富电子糖苷键上富电子O,O,造成电子造成电子云转移云转移,糖苷键破裂糖苷键破裂,产生产生葡萄糖正碳离子过渡态葡萄糖正碳离子过渡态,然后然后接收磷酸基团转移形成磷酸酯键接收磷酸基团转移形成磷酸酯键,生成生成G-1-PG-1-P产物产物.2.2.2糖原磷酸解反应机制糖原磷酸解反应机制正碳离子中间体正碳离子中间体酶酶酶第14页磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛(VitB(VitB6 6,PLP,PLP,红色部分示红色部分示)与糖原磷与糖原磷酸酶中酸酶中LysLys残基残基,经过希夫碱形式连接经过希夫碱形式连接.磷酸吡哆醛化学结构及其与酶希夫碱连接磷酸吡哆醛化学结构及其与酶希夫碱连接起传递游离Pi基团作用.故PLP是Pi载体酶上一页中蓝色示意P基团第15页2.2.3 2.2.3 糖原磷酸化酶分子结构糖原磷酸化酶分子结构糖原磷酸化酶:调整糖原分解关键酶（共价修饰调整糖原分解关键酶（共价修饰+别构调整）别构调整）同二聚体同二聚体:含两个相同亚基含两个相同亚基两个结构域两个结构域a a和和b b两种形式两种形式N-端结构域端结构域C-端结构域端结构域界面亚结构域界面亚结构域Ser14P位点位点别构调整位点别构调整位点二聚体接触部位二聚体接触部位糖原结合亚结构域糖原结合亚结构域a:Ser14-P化化,高活性高活性 b:Ser14-去去P,低活性低活性 PLP结合部位结合部位;磷酸解催化中心磷酸解催化中心(疏水疏水)第16页磷酸化酶磷酸化酶:各个亚基各个亚基(黄黄,白白)680Lys)680Lys结合结合PLPPLP辅基辅基,再与再与568 Lys568 Lys共同作用共同作用,结合结合Pi,Pi,发挥发挥PiPi载体作用载体作用.催化中心催化中心糖原结糖原结合中心合中心糖原结糖原结合中心合中心P位点位点别构别构中心中心C-C-端结构域端结构域N-N-端结构域端结构域第17页肾上腺素肾上腺素受受体体腺苷环腺苷环化酶化酶腺苷环腺苷环化酶化酶ATPcAMP蛋白激蛋白激酶酶A蛋白激蛋白激酶酶A糖原磷酸糖原磷酸化酶激酶化酶激酶糖原磷酸糖原磷酸化酶化酶b糖原磷酸糖原磷酸化酶激酶化酶激酶糖原磷酸糖原磷酸化酶化酶a2.2.4糖原磷酸化酶调整糖原磷酸化酶调整糖原分解激素（胰高糖原分解激素（胰高血糖素，肾上腺素）血糖素，肾上腺素）作用于细胞膜受体后，作用于细胞膜受体后，促进促进cAMPcAMP产生，引发产生，引发信号传导通路酶逐层信号传导通路酶逐层磷酸化，最终使糖原磷酸化，最终使糖原磷酸化酶发生磷酸化，磷酸化酶发生磷酸化，催化糖原磷酸解发生。催化糖原磷酸解发生。高活性高活性无活性无活性PP1：磷蛋：磷蛋白磷酸酶白磷酸酶1PPPPPP1第18页激素级联放大作用激素级联放大作用：信号分子（激素）结合于：信号分子（激素）结合于特异性膜受体后，经过特异性膜受体后，经过激酶级联事件，即：一激酶级联事件，即：一系列蛋白质（酶）逐层磷酸化，籍此使信号逐系列蛋白质（酶）逐层磷酸化，籍此使信号逐层传送和放大。层传送和放大。肾上腺素级联络统对糖原分解调整肾上腺素级联络统对糖原分解调整：信号分子（激素）信号分子（激素）G G蛋白偶联受体蛋白偶联受体G G蛋白蛋白腺苷环化酶蛋白激酶腺苷环化酶蛋白激酶A A糖原糖原磷酸化酶激酶磷酸化酶激酶糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶 糖原降解糖原降解关键酶关键酶第19页酶共价修饰调整酶共价修饰调整共价修饰调整：共价修饰调整：生物体一些酶（尤其是一些限生物体一些酶（尤其是一些限速酶），速酶），在细胞内其它酶作用下在细胞内其它酶作用下，其结构中一，其结构中一些特殊基团发生可逆共价键生成或断裂（比如些特殊基团发生可逆共价键生成或断裂（比如磷酸化或去磷酸化作用），从而引发酶活性激磷酸化或去磷酸化作用），从而引发酶活性激活或抑制，快速改变该酶活性，调整某一代谢活或抑制，快速改变该酶活性，调整某一代谢路径路，称为路径路，称为共价修饰调整共价修饰调整。第20页最常见共价修饰是磷酸化修饰。经过最常见共价修饰是磷酸化修饰。经过蛋白激酶蛋白激酶(PK(PK）催化，被修饰酶分子中丝氨酸或酪氨酸侧催化，被修饰酶分子中丝氨酸或酪氨酸侧链上羟基进行磷酸化，也可经过链上羟基进行磷酸化，也可经过各种磷酸酶各种磷酸酶（如：（如：磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶 PP1PP1）将这类磷酸基团去除，从而）将这类磷酸基团去除，从而形成可逆共价修饰。形成可逆共价修饰。磷酸化修饰是体内主要快速磷酸化修饰是体内主要快速调整酶活性方式之一调整酶活性方式之一。不一样酶催化下级酶磷酸化与去磷酸化反应不一样酶催化下级酶磷酸化与去磷酸化反应PP1酶 P酶 PKA修饰前后酶活性不一样修饰前后酶活性不一样 第21页酶别构调整酶别构调整:激活或抑制激活或抑制酶别构调整酶别构调整:酶分子中存在活性中心（催化亚基）酶分子中存在活性中心（催化亚基）和别构中心（调整亚基）和别构中心（调整亚基）,当调整物分子结合于当调整物分子结合于别构中心时别构中心时,引发酶构象发生改变引发酶构象发生改变,从而造成酶从而造成酶活性对应改变活性对应改变.这种酶活调整方式称为这种酶活调整方式称为酶别构调酶别构调整整.与别构中心特异性结合引发酶构象改变和酶活性与别构中心特异性结合引发酶构象改变和酶活性改变调整物质称为改变调整物质称为别构效应物别构效应物；含有别构调整机；含有别构调整机制酶成为制酶成为别构酶别构酶.别构调整与共价修饰调整均属于酶快速调整。别构调整与共价修饰调整均属于酶快速调整。第22页酶别构抑制酶别构抑制:酶分子与其底物有较高亲和性酶分子与其底物有较高亲和性,与效应物结合后与效应物结合后,引发酶构象发生改变引发酶构象发生改变,失去失去与底物亲和力与底物亲和力,造成酶活性降低或丧失造成酶活性降低或丧失.酶别构激活酶别构激活:酶分子与底物亲和力低酶分子与底物亲和力低,与效应与效应物结合后物结合后,引发酶构象发生改变引发酶构象发生改变,造成酶对底物造成酶对底物亲和力大大提升亲和力大大提升,增加酶催化活性增加酶催化活性.别构激活别构激活别构抑制别构抑制别构抑制剂别构抑制剂别构激活剂别构激活剂第23页肾上腺素肾上腺素受受体体腺苷环腺苷环化酶化酶腺苷环腺苷环化酶化酶ATPcAMP蛋白激蛋白激酶酶A蛋白激蛋白激酶酶A糖原磷酸糖原磷酸化酶激酶化酶激酶糖原磷酸糖原磷酸化酶化酶b糖原磷酸糖原磷酸化酶激酶化酶激酶糖原磷酸糖原磷酸化酶化酶a2.2.4糖原磷酸化酶调整糖原磷酸化酶调整糖原分解激素（胰高糖原分解激素（胰高血糖素，肾上腺素）血糖素，肾上腺素）作用于细胞膜受体后，作用于细胞膜受体后，促进促进cAMPcAMP产生，引发产生，引发信号传导通路酶信号传导通路酶逐层逐层磷酸化磷酸化，最终使糖原，最终使糖原磷酸化酶发生磷酸化，磷酸化酶发生磷酸化，催化糖原磷酸解发生。催化糖原磷酸解发生。高活性高活性无活性无活性PP1：磷蛋：磷蛋白磷酸酶白磷酸酶1PPPPPP1第24页激素激活激素激活蛋白激酶蛋白激酶A A使使糖原磷酸化酶激酶糖原磷酸化酶激酶 亚基发生亚基发生P P 化，化，同时，同时，CaCa 结合于其结合于其亚基，双重作用，使得亚基，双重作用，使得糖原磷酸化糖原磷酸化酶激酶酶激酶含有完全催化活性，促使含有完全催化活性，促使糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶b b发生发生P P化，化，成为有活性成为有活性糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶a a，促进糖原分解。促进糖原分解。糖原磷酸化酶激酶与糖原磷酸化酶激活糖原磷酸化酶激酶与糖原磷酸化酶激活胰高血糖素胰高血糖素无活磷酸化酶激酶无活磷酸化酶激酶高活磷酸化酶激酶高活磷酸化酶激酶活性糖原磷酸化酶活性糖原磷酸化酶a无活糖原磷酸化酶无活糖原磷酸化酶b部分活化部分活化部分活化部分活化共价修饰别构激活第25页磷酸化酶a:有有-P,-P,更趋于更趋于R R状态状态,高活性高活性磷酸化酶b:无无-P,-P,更趋于更趋于T T状态状态,无活性无活性糖原磷酸化酶共价修饰调整与构象改变糖原磷酸化酶共价修饰调整与构象改变R:松弛状态松弛状态T:担心状态担心状态R R态与态与T T态平衡态平衡酶酶a酶酶b活性活性中心中心第26页当细胞能荷低时，当细胞能荷低时，AMPAMP浓度升高，结合于浓度升高，结合于磷酸化酶磷酸化酶b bAMPAMP结合位点，造成酶构象由无活性结合位点，造成酶构象由无活性T T状态改变为高状态改变为高活性活性 R R状态，状态，促进糖原磷酸解发生，增加血糖供给，促进糖原磷酸解发生，增加血糖供给，促进糖酵解和氧化产能；促进糖酵解和氧化产能；ATPATP则相反。则相反。糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶b别构调整别构调整I活性失活核苷酸结核苷酸结合位点合位点第27页当机体营养充沛，代谢正常，细胞中葡萄糖浓度当机体营养充沛，代谢正常，细胞中葡萄糖浓度高时，高时，葡萄糖葡萄糖结合于结合于磷酸化酶磷酸化酶a aG G结合位点结合位点，造成，造成其构象从有活性其构象从有活性R R状态改变为无活性状态改变为无活性T T状态，因而，状态，因而，阻断糖原分解。阻断糖原分解。磷酸化酶活性别构调整磷酸化酶活性别构调整II G结合位点结合位点失活活性第28页2.3 糖原分支处葡糖基水解糖原脱支酶糖原脱支酶(糖苷键水解糖苷键水解)第29页糖原脱支酶：糖原脱支酶：糖基转移酶活性糖基转移酶活性糖原脱支酶：糖原脱支酶：a-1,6a-1,6糖苷酶活性糖苷酶活性G-1-P90H H2 2O OPPPP正常生理正常生理糖原降解：糖原降解：P糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶10第30页G-1-PG-1-P由由磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶催化，经过催化，经过G-1,6-2PG-1,6-2P中中间产物生成间产物生成G-6-PG-6-P（此酶需少许（此酶需少许G-1,6-2PG-1,6-2P发挥充分发挥充分活性），即可进入糖酵解。活性），即可进入糖酵解。一些组织中一些组织中G-6-PG-6-P由由葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶催化水解生催化水解生成葡萄糖（肝、肾及肠细胞含此酶，脑、肌肉细成葡萄糖（肝、肾及肠细胞含此酶，脑、肌肉细胞中无此酶），进入血液运输全身。胞中无此酶），进入血液运输全身。葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶存在光面内质网磷酸酶存在光面内质网,它作用共需它作用共需5 5种蛋白。种蛋白。2.4 G-1-P2.4 G-1-P转化转化第31页磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖变位酶中变位酶中SerSer残基结合有磷酸基残基结合有磷酸基团与底物中磷酸基团发生交换，而使得磷酸团与底物中磷酸基团发生交换，而使得磷酸基发生了分子内转移。基发生了分子内转移。磷酸葡萄糖变位酶催化机制磷酸葡萄糖变位酶催化机制回顾：与糖酵解中哪步反应机制相同？回顾：与糖酵解中哪步反应机制相同？第32页钙结合钙结合稳定蛋白稳定蛋白G-6-PG-6-P水解与生物转运水解与生物转运内质网内质网细胞液细胞液细胞膜外细胞膜外血液循环血液循环葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶仅存在于肝、肾及肠细胞仅存在于肝、肾及肠细胞(联络糖异生路径）联络糖异生路径）G体内转运形式体内转运形式局限于胞内局限于胞内p182第33页扩展学习：蛋白质合成与转运（细胞生物学）扩展学习：蛋白质合成与转运（细胞生物学）滑面内质网滑面内质网粗面内质网粗面内质网转运泡转运泡高尔基体高尔基体顺面顺面分泌泡分泌泡（定（定向转运成熟向转运成熟蛋白质）蛋白质）接收内质网转运待接收内质网转运待加工蛋白加工蛋白蛋白质在内质网中合成和初步加工，然后进入高尔基体深入加工，最终定向运输到特定场所，执行其生理功效。内质网内质网第34页3 3 3 3 糖原生物合成糖原生物合成糖原生物合成糖原生物合成糖原合成需要糖原引物：糖原合成需要糖原引物：以细胞内以细胞内生糖原蛋白生糖原蛋白为关键为关键，在其上含在其上含4 4个以上葡萄糖残基作为糖原个以上葡萄糖残基作为糖原合成合成引物引物。新葡糖残基以半缩醛羟基（新葡糖残基以半缩醛羟基（C C1 1OH)OH)与聚糖链非与聚糖链非还原端末位糖残基还原端末位糖残基C C4 4-OH-OH脱水缩合，形成新脱水缩合，形成新 1 1，4 4 糖苷键，糖苷键，逐步聚合加长聚糖链。逐步聚合加长聚糖链。细胞中糖原颗粒数目取决于糖原引物数目细胞中糖原颗粒数目取决于糖原引物数目糖原合成时葡萄糖供体是糖原合成时葡萄糖供体是UDPGUDPG（高能活化态）（高能活化态）第35页3.1 3.1 参加糖原合成酶类参加糖原合成酶类 UDPGUDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶 葡萄糖单位活化葡萄糖单位活化 糖原合酶糖原合酶（糖基聚合酶）（糖基聚合酶）聚糖聚糖直链延长直链延长 糖原分支酶糖原分支酶 寡糖链转移寡糖链转移 分支形成分支形成酶 名 称酶催化反应第36页3.2 葡萄糖活化反应G-6-PPG-1-PPUDPGUDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶UDPGUDPG化学结构（高能化合物）化学结构（高能化合物）葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖尿苷二磷酸（活化共消耗（活化共消耗2ATP）第37页UDP-UDP-葡萄糖焦磷酸化酶（可逆）葡萄糖焦磷酸化酶（可逆）尿嘧啶尿嘧啶核糖核糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖核糖核糖尿嘧啶尿嘧啶UDPG葡萄糖参加糖原合成活化形式葡萄糖参加糖原合成活化形式焦磷酸快速水解，使反焦磷酸快速水解，使反应在细胞内不可逆。应在细胞内不可逆。G-1-P第38页糖原合酶糖原合酶：只能催化只能催化UDPG加在已经有加在已经有4个个（或（或4个以上）糖基聚合寡糖链非还原末端。个以上）糖基聚合寡糖链非还原末端。生糖原蛋白生糖原蛋白：含有自动催化作用，催化含有自动催化作用，催化8个个G单位单位 14 成键成键聚合，形成糖原关键。聚合，形成糖原关键。细胞内糖原颗粒数目取决于生糖原蛋白分子细胞内糖原颗粒数目取决于生糖原蛋白分子数目。数目。糖原合酶必需与生糖原蛋白紧密结合才能有糖原合酶必需与生糖原蛋白紧密结合才能有效发挥活性；一旦脱离生糖原蛋白，丧失催效发挥活性；一旦脱离生糖原蛋白，丧失催化糖单位聚合功效。化糖单位聚合功效。3.3 糖原合酶及其催化反应第39页3.3.1生糖原蛋白生糖原蛋白生糖原蛋白生糖原蛋白是含有自我催化功效酶，以同二聚体是含有自我催化功效酶，以同二聚体形式存在，彼此催化另一亚基中形式存在，彼此催化另一亚基中Tyr残基中羟基残基中羟基与与G相连，相连，UDPG作为作为G供体，聚合供体，聚合8个个G后，后，由糖原合酶催化后续由糖原合酶催化后续G单位聚合单位聚合第40页生糖原蛋白引物形成生糖原蛋白引物形成脱水脱水糖基加糖基加长延伸长延伸第41页糖原合酶糖原合酶合成方向合成方向U非还原末端非还原末端3.3.2 糖原合酶催化反应41糖原糖原糖原糖原GnGn1还原端非还原端第42页G-6-P ATP 糖原糖原Gn H2O 糖原糖原G n 1 ADP 2Pi 总反应：总反应：第43页3.3.3糖原合酶上电荷分布糖原合酶上电荷分布磷酸化前电荷分布；磷酸化前电荷分布；磷酸化后电荷分布磷酸化后电荷分布肽链上存在多个磷酸化位点肽链上存在多个磷酸化位点P P化残基集中在酶肽链化残基集中在酶肽链N N末端和末端和C C末端末端完全磷酸化后，完全磷酸化后，C-C-末端静电荷极大提升末端静电荷极大提升磷酸化糖原合酶失去催化活性磷酸化糖原合酶失去催化活性糖原合酶肽链糖原合酶肽链第44页3.3.4糖原合酶调控糖原合酶调控高活性高活性无活性无活性激素信号磷激素信号磷酸化级联放酸化级联放大机制同前大机制同前。糖原合酶有糖原合酶有多个多个P化位化位点，逐步点，逐步P化，活性降化，活性降低，致完全低，致完全失活。失活。P肾上腺素肾上腺素受受体体腺苷环腺苷环化酶化酶cAMPATP蛋白激蛋白激酶酶A腺苷环腺苷环化酶化酶蛋白激蛋白激酶酶A糖原合糖原合酶酶 a aPPPP1糖原合糖原合酶酶bPP第45页糖原合酶糖原合酶糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶两种酶空间结构高度相同两种酶空间结构高度相同，磷酸化修饰效应相反，磷酸化修饰效应相反。第46页糖原分支酶糖原分支酶3.4 3.4 糖原分支酶与糖原分支酶与 1 1，6 6糖苷键形成糖苷键形成寡糖链转移寡糖链转移糖原分支酶糖原分支酶糖原分支酶糖原分支酶断开断开断开断开1111，4-4-4-4-糖苷键糖苷键糖苷键糖苷键(自由能自由能自由能自由能-15.5kJ/mol)-15.5kJ/mol)-15.5kJ/mol)-15.5kJ/mol)形成形成形成形成1111，6-6-6-6-糖苷键糖苷键糖苷键糖苷键(自由能自由能自由能自由能-7.1kJ/mol)-7.1kJ/mol)-7.1kJ/mol)-7.1kJ/mol)转移转移转移转移6 6 6 67 7 7 7个葡萄糖短链个葡萄糖短链个葡萄糖短链个葡萄糖短链第47页糖原多分支：增加可溶性、增加非还原性末端，糖原多分支：增加可溶性、增加非还原性末端，糖原多分支：增加可溶性、增加非还原性末端，糖原多分支：增加可溶性、增加非还原性末端，大大提升糖原分解和合成效率。大大提升糖原分解和合成效率。大大提升糖原分解和合成效率。大大提升糖原分解和合成效率。分支点之间相隔最少分支点之间相隔最少分支点之间相隔最少分支点之间相隔最少4 4 4 4个葡萄糖残基个葡萄糖残基个葡萄糖残基个葡萄糖残基糖原分支酶糖原分支酶糖原分支酶糖原分支酶第48页寡糖链与酶分子中保守寡糖链与酶分子中保守AspAsp共价相连，形成稳定中间体共价相连，形成稳定中间体 与糖原脱支酶属于与糖原脱支酶属于同一蛋白质家族同一蛋白质家族.糖原分支酶结构糖原分支酶结构第49页形成糖原分支“引物”自动糖基化糖糖原原生生物物合合成成总总览览耗能活化耗能活化糖原分支酶糖原分支酶第50页