Glucochinasi

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glucochinasi
Modello tridimensionale dell'enzima
Modello tridimensionale dell'enzima
Numero EC2.7.1.2
ClasseTransferasi
Nome sistematico
ATP:D-glucosio 6-fosfotransferasi
Altri nomi
glucochinasi (fosforila)
Banche datiBRENDA, EXPASY, GTD, PDB (RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum)
Fonte: IUBMB
Glucochinasi
Glucokinase-1GLK.png
Gene
HUGO GCK MODY2
Locus Chr. 7 p15.3-15.1
Proteina
UniProt P35557

La glucochinasi è un enzima, appartenente alla categoria delle transferasi, presente nel pancreas, nel fegato, nell'intestino e nel cervello, che catalizza la seguente reazione:

ATP + D-glucosio = ADP + D-glucosio 6-fosfato

Questa proteina è caratteristica del fegato, dove esplica il suo ruolo di controllo della glicemia. Questo suo ruolo è reso possibile da una KM circa 200 volte maggiore di quella dell'esochinasi, caratteristica che le conferisce un'affinità di legame per il glucosio molto inferiore del suddetto enzima. Questo significa che il glucosio si lega alla glucochinasi solo quando questo è presente nel sangue a concentrazioni elevate (8-10 mM); la glucochinasi catalizza la stessa reazione della esochinasi (fosforilazione in posizione 6 del glucosio), ma ha la caratteristica di indirizzare il suo prodotto verso la via anabolica, come la sintesi di glicogeno (polisaccaride di riserva negli animali) e lo shunt dei pentoso fosfati, e quindi come conseguenza abbassa la concentrazione di glucosio in circolo.

Quando aumenta la glicemia il glucosio entra a valanga nella cellula e manda a saturazione l'esochinasi. Ciò induce negli epatociti e nelle cellule β pancreatiche la fuoriuscita dal nucleo della glucochinasi, che è un enzima inducibile e quindi non sempre presente nel citosol. Questa quindi inizierà a fosforilare il glucosio prelevato dal sangue in posizione 6, per trattenerlo all'interno della cellula. A differenza dell'esochinasi non è saturabile e andrà quindi avanti fino a quando la glicemia non sarà tornata a un valore basale.

L'attivazione della glucochinasi stimola anche la secrezione di insulina da parte delle cellule β pacreatiche, che ha come effetto l’espressione dei GLUT4 a livello dei tessuti muscolare scheletrico e adiposo, così che essi assorbano insieme al fegato il glucosio in eccesso nel sangue e riportino la glicemia a un valore fisiologico di 100 mg di glucosio / 100 mL di sangue.

L'insulina ha anche il compito di avviare la ritrascrizione delle nuove glucochinasi, che verranno trattenute a livello nucleare fino alla successiva saturazione dell'esochinasi (al pasto successivo). Infatti il processo di sintesi ex novo di glucochinasi richiederebbe un tempo troppo lungo per una corretta regolazione glicemica.

Un altro importante attivatore della glucochinasi è il fruttosio-2,6-difosfato, che viene prodotto in alte condizioni glicemiche dall'enzima PFK2.

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

  • (EN) Baumann, P. Glucokinase of Dictyostelium discoideum. Biochemistry 8 (1969) 5011–5015. Entrez PubMed 4312464
  • (EN) Bueding, E. and MacKinnon, J.A. Hexokinases of Schistosoma mansoni. J. Biol. Chem. 215 (1955) 495–506. Entrez PubMed 13242546
  • (EN) Porter, E.V., Chassy, B.M. and Holmlund, C.E. Purification and kinetic characterization of a specific glucokinase from Streptococcus mutans OMZ70 cells. Biochim. Biophys. Acta 709 (1982) 178–186. Entrez PubMed 7150605

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