Seminário referente à nota parcial na disciplina de Bioquímica para gradução em Medicina pela Universidade Católica de Brasília. Controle Alostérico da Fosfoliração do Glicogênio e Doenças Humanas do Armazenamento do Glicogênio.
Professor Ruy Caldas
1. Controle Alostérico da
Fosforilação do Glicogênio
Marina Sousa da Silva
Raquel Nascimento Matias
Rebeca Alevato Donadon
Brasília, 27 de Novembro de 2009
2. O Glicogênio
Glicose em Excesso Armazenamento de
Glicogênio
Músculo Esquelético
Fígado
Forma Polimerizada e Ramificada
Maior Solubilidade
Aumenta a quantidade de
extremidades não redutoras
Figura 1: Grânulos de Glicogênio no
Hepatócito
3. A Cadeia do Glicogênio
Figura 2: (a) Esquema da Cadeia Ramificada do Glicogênio (b) Visualização das Ligações
Glicosídicas α 1-> 6 e α 1-> 4
(a) (b)
α 1-> 6
α 1-> 4
4. Quebra do Glicogênio
Figura 3: Remoção de um resíduo terminal de glicose da ponta
não redutora da cadeia do glicogênio
Figura 4: Estrutura do
Piridoxal Fosfato (Co-
fator da Fosforilase
do Glicogênio)
6. Fosforilase do Glicogênio
FOSFORILASE A
(Ativa – Pi)
FOSFORILASE B
(Inativa)
Fosforilase a fosfatase
Fosforilase b quinase
Figura 6: (a) Esquema da ativação da fosforilase (b) Estrutura tridimensional da fosforilase B
(c) Estrutura tridimensional da fosforilase A
(a)
(b) (c)
7. O cAMP e a Ativação da Fosforilase b
FOSFORILASE A
(Ativa – Pi)
FOSFORILASE B
(Inativa)
Fosforilase b quinase
FOSFORILASE B
QUINASE
(Ativa - Pi)
FOSFORILASE B
QUINASE
(Inativa)
Proteína quinase A
(PKA)
cAMP
8. Controle do cAMP
ATP cAMP PPi
No fígado: Glucagon e Epinefrina
No músculo: Epinefrina
Adenilato ciclase
ATP ADP cAMP
+ Energia
cAMP
Sinalizador de baixa energia
Desencadeia Cascata Enzimática Ampliação do sinal
9. Mecanismos de Regulação no Miócito
Dois Mecanismos Simultâneos
Ca²+
- Covalente
Sinaliza o disparo da contração muscular
cAMP – Alostérico
Estimulado pela Epinefrina
FOSFORILASE A
(Ativa – Pi)
FOSFORILASE B
(Inativa)
Fosforilase b quinase
FOSFORILASE B
QUINASE
(Ativa - Pi)
FOSFORILASE B
QUINASE
(Inativa)
Proteína quinase A
(PKA)
cAMP
Ca²+
(calmodulina)
cAMP
[ATP] normal
10. Mecanismos de Regulação no
Hepatócito
Glicose é o regulador alostérico
Glucagon Cascata Enzimática
Figura 7: Fosforilase do Glicogênio no fígado com sensor de glicose
11. Miócito x Hepatócito
Miócito
Não Possui Receptores para o Glucagon
Consumo Egoísta
Não Possui Maquinaria para a Gliconeogênese
Glicólise Alta demanda de ATP
Hepatócito
Possui Receptores para o Glucagon e Epinefrina
Glicose-6-fosfatase
Retículo Endoplasmático
12. Doenças Humanas do Armazenamento
do Glicogênio
Glicogenose Hepática Tipo Ia ou
Doença de Von Gierke
Deficiência da glicose-6-fosfatase ou no
Transportador da Glicose-6-fosfato (T1)
em hepatócitos e células tubulares
renais
Diagnóstico no Primeiro Ano de Vida
Sintomas:
Hipoglicemia Somática
Hepatomegalia
Insuficiência Renal
Tratamento:
Controle Dietético Figura 8: Etapa afetada na glicogenose
tipo Ia
14. Doenças Humanas do Armazenamento
do Glicogênio
Glicogenose Tipo IIIa ou
Doença de Cori
Deficiência na Enzima de
Desramificação
Menos Severa que a Tipo I
Sintomas:
Hepatomegalia
Miopatia
Tratamento:
Controle Dietético
O que essa pessoa deve ingerir?
Glicogenose Tipo IIIb
Apenas Hepatócito
Figura 10: Etapa comprometida da
glicogenólise na Doença de Cori
15. Doenças Humanas do Armazenamento
do Glicogênio
Glicogenose Tipo V ou Doença
de McArdle
Ausência da Fosforilase Muscular
Sintomas:
Cãibra
Dores Musculares Intensas
Excesso de Fosfocretina
Tratamento:
Evitar exercícios físicos
intensos
Ingestão de glicose e frutose
antes de qualquer exercício
Glicogenose Tipo VI ou Doença
de Hers
Fosforilase do Fígado
Figura 11: Etapa comprometida da
glicogenólise na Doença de McArdle
16. Doenças Humanas do Armazenamento
do Glicogênio
Glicogenose Tipo VIb, VIII ou IX
Fosforilase Quinase é Afetada
Sintomas:
Hépatomegalia
Miopatia
Figura 12: Etapa comprometida da glicogenólise na doença Tipo VIb
17. Referências Bibliográficas
NELSON, D.L & COX, M.M. Lehninger:
Princípios de bioquímica. 4 ed. São Paulo:
Sarvier, 2006.
DEVLIN, T.M. Manual de bioquímica com
correlações clínicas. 6 ed. São Paulo: Edgard
Blucher, 2007.
MARZZOCO, A. & TORRES, B.B. Bioquímica
básica. 3 ed. Rio de Janeiro: Guanabara
Koogan, 2007.