يتم تنظيم عملية التمثيل الغذائي في المقام الأول عن طريق الأنسولين والجلوكاجون والجزيئات في مسارات إشارات المصب، ويعزز الأنسولين والجلوكاجون تخليق الجليكوجين وتفككه، على التوالي، وقد يكون للأمراض التي تستهدف الإنزيمات المشاركة في تخليق الجليكوجين أو تدهوره أو تنظيمه آثار ضارة كبيرة على الجسم.
ما هو الجليكوجين
الجليكوجين هو بوليمر جلوكوز متفرع على نطاق واسع تستخدمه الحيوانات كمخزون للطاقة، وهو التناظرية الحيوانية للنشا، لا يوجد الجليكوجين في الأنسجة النباتية، ويتركز بشكل كبير في الكبد، على الرغم من أن عضلات الهيكل العظمي تحتوي على معظم الجليكوجين من حيث الوزن.
يوجد أيضًا في مستويات منخفضة في الأنسجة الأخرى، مثل الكلى والقلب والدماغ، وتتصل بقايا الجلوكوز داخل الجليكوجين عبر رابطتين رئيسيتين، روابط ألفا 1.4 وألفا 1.6 جليكوسيد في خيوط خطية وعند نقاط التقاطع، ويعد التفرع جانبًا مهمًا من الجليكوجين لأنه يزيد من قابليته للذوبان ويسمح له بالاستقلاب بسرعة أكبر.
عملية تصنيع الجليكوجين
إن تخليق الجليكوجين هو عملية متعددة الخطوات تبدأ بتحويل الجلوكوز إلى جلوكوز 6 فوسفات عبر هيكسوكيناز أو الشكل الإسوي لهكسوكيناز الكبد المعروف باسم الجلوكوكيناز، وهذه العملية هي خطوة أساسية لأن إضافة مجموعة الفوسفات تحبس الجلوكوز داخل الخلية، ويتحول (G6P) بعد ذلك إلى الجلوكوز -1 فوسفات (G1P) عبر الفوسفوجلوكوموتاز.
يتحول (G1P) إلى جلوكوز (UDP) عبر الجلوكوز -1 فوسفات يوريديل ترانسفيراز، والذي يتطلب (UTP )كركيزة إضافية، وفي هذه الخطوة، تقوم مجموعة الفوسفات المكونة من الجلوكوز -1 الفوسفات بهجوم محب للأنوية على فوسفات ألفا في UTP، مما يؤدي إلى إطلاق بيروفوسفات (PPi)، وهو جزيء شديد التفاعل يخضع سريعًا للتحلل المائي، ويساعد إطلاق PPi على دفع رد الفعل إلى الأمام، ويخلق (Glycogen synthase) رابطة (alpha-1،4 glycosidic) بين (UDP-glucose) وحبل الجليكوجين المتنامي.
ومع ذلك، قبل أن يعمل سينسيز الجليكوجين، فإنه يتطلب مادة أولية من الجليكوجين، ويقوم الجليكوجينين بتوليف هذا التمهيدي الأولي لتخليق الجليكوجين، وباختصار يعمل الجليكوجينين عن طريق ربط جزيء جلوكوز UDP في موضعه 1C بمجموعة هيدروكسيل على بقايا التيروزين، مما يؤدي إلى خروج UDP.
يمكن القول بأنه تم تصنيع الجليكوجين أو تكسيره حسب احتياجات الجسم، وهو جزيء أساسي للحفاظ على توازن الجلوكوز، واثنان من الهرموناتالببتيدية الرئيسية المشاركة في تنظيمه هما الأنسولين والجلوكاجون، مما يعزز الابتنائية والتقويض، وإن فهم التأثيرات الواسعة لهذين الهرمونين مهم في سياق استقلاب الجليكوجين.
