Regulación de la síntesis de glucógeno en levadura - Rothman, Lucía B. (1967)
La glucógeno sintetasa de levadura es activada por el glucosa-6-fosfato, activación que depende del pH. Se ha encontrado que sustancias aniónicas, como el cloruro, nitrato, maleato, etc., inhiben la actividad en ausencia del éster fosfórico, pero la adición del mismo restituye la actividad al valor original. Otros aniones como el succinato, lactato y fluoruro son inhibitorios, descartándose un efecto de fuerza iónica. Usando cloruro como inhibidor modelo, se determinó que la inhibición es mixta respecto del UDP-glucosa. Los gráficos de actividad en función de la concentración de UDP-glucosa son hiperbólicos, tanto en ausencia como en presencia de cloruro o de glucosa-6-fosfato. En cambio, cuando se estudia la actividad en función de la concentración de glucosa-6-fosfato, manteniendo constante el nivel de cloruro, se obtiene curvas sigmoides. El sistema se comporta en forma similar cuando se varía la concentración de cloruro en presencia de glucosa-6-fosfato. Mediante el tratamiento de la enzima con 2,4-dinitrofluorbenceno a pH 8 en presencia de UDP-glucosa se obtiene una pérdida irreversible de la sensibilidad a la inhibición por cloruro sin pérdida apreciable de la actividad. Se concluye, por lo tanto, que los inhibidores aniónicos se unen a un sitio diferente del sustrato. Estudiando la inhibición a distintos pH se encontró que algunas sustancias tienen mayor poder inhibitorio a pH 6, que es probablemente el pH fisiológico de la levadura, que a pH 7,5. Los inhibidores más eficaces a pH 6 son el ATP, ADP y GTP. El mecanismo de acción es similar al presentado por el cloruro. La inhibición por nucleótido es revertida por el glucosa-6-fosfato. Se ha determinado que el fenómeno de reversión es especifico para el glucosa-6-fosfato y para el glucosamina-6-6fosfato. Existen otros activadores de la enzima: 2-fosfoglicérico, trehalosa-fosfato, pero carecen de la propiedad de reactivar la inhibición por las sustancias aniónicas. En base a las teorías actuales de regulación alostéricas, se discute un modelo probable de la enzima que concuerda con sus propiedades. Se ha postulado un mecanismo de control de la síntesis de glucógeno "in vivo", de acuerdo al cual la actividad de la glucógeno sintetasa se hallaría permanentemente inhibida por la presencia de ATP y ADP. Serían los niveles de glucosa-6-6fosfato (regulados por la fosfofructoquinasa en base a las concentraciones relativas de ATP y AMP) los determinantes de la velocidad de la síntesis de glucógeno. Existiría además un mecanismo adicional mediante el cual los iones amonio -regulando la activudad de la fosfofructoquinasa-canalizarían, cuando es necesario, el carbono de la glucosa hacia la formación de compuestos nitrogenados esenciales para el crecimiento.