Kohlenhydrate at LMU München

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Glycogen-Synthase 

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UDP-Glucose-Pyrophosphorylase 

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Glycogensynthese 

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Hemmung des Glycogenabbaus

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Aktivierung des Glycogenabbaus

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Glucosephosophat-Mutase

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Debranching enzyme

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Glycogen-Phosphorylase

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Glycogenolyse

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Transketolase 2

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Aldolase

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branching enzyme 

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Kohlenhydrate

Glycogen-Synthase 

  • UDP-Glucose überträgt die Glucose Einheit an das nicht-reduzierende 4-Ende des Glycogen 
  • a-1,4-glykosidische Bindung 
  • Braucht einen Primer: Glycogenin 

Kohlenhydrate

UDP-Glucose-Pyrophosphorylase 

  • Glucose-1-phosphat und UDP reagieren zu UDP-Glucose und Pyrophosphat
  • Pyrophosphat wird durch die Pyrophosphatase aus dem GG genommen 

Kohlenhydrate

Glycogensynthese 

  • Wenn viel Glucose vorhanden ist
  • Über Uridinphosphat-Glucose 
  • 3 Enzyme sind nötig 

Kohlenhydrate

Hemmung des Glycogenabbaus

  • Wenn keine Glucose mehr gebraucht wird, kein Adrenalin oder Glucagon vorhanden ist oder Insulin oder ein hoher Glucosespiegel den gedeckten Bedarf anzeigen 
  • GTPase wandelt GTP wieder in inaktives GDP
  • Phosphodiesterase wandelt cAMP in ATP um 
  • Proteinphosphatase 1 dephosphoryliert die Phosphorylase-Kinase und wandelt die Glycogen-Phosphorylase a in ihre inaktive b Form um 
  • Zusätzlich entfernt die Proteinphosphatase 1 die Phosphorylgruppe von der Glycogen-Synthase
  • Glycogen-Synthese wird beschleunigt 
  • Insulin inaktiviert die Glycogen-Synthase-Kinase, indem Proteinkinasen aktiviert werden, die die Kinase phosphorylieren

Kohlenhydrate

Aktivierung des Glycogenabbaus

  • Adrenalin und Glucagon aktivieren einen G-Protein gekoppelten Rezeptor
  • Rezeptor mit GDP gebundener a-Untereinheit
  • GDP wird durch Aktivierung in GTP umgewandelt, Untereinheit löst sich und aktiviert die Adenylat-Cyclase 
  • Adenylat-Cyclase wandelt ATP in cAMP um
  • cAMP aktiviert die Proteinkinase A
  • Proteinkinase A aktiviert die Phosphorylase-Kinase 
  • Phosphorylase-Kinase wandelt die inaktive Glycogen-Phosphorylase b in die aktive a Form um 
  • Zusätzlich aktiviert die PKA die Glycogen-Synthase-Kinase 
  • Glycogen-Synthase-Kinase inaktiviert die Glycogen-Synthase 
  • Es wird kein Glycogen aufgebaut 

Kohlenhydrate

Glucosephosophat-Mutase

  • Wandelt Glucose-1-phosohat in Glucose-6-phosohat um
  • Phosphorylierter Serinrest im Inneren 
  • Zwischenprodukt: Glucose-1,6-bisphosphat

Kohlenhydrate

Debranching enzyme

  • Für die Spaltung von a-1,6-glykosidischen Bindungen
  • Transferase legt die Bindung frei 
  • a-1,6-Glucosidase spaltet die Bindung hydrolytisch, ein Glucosemolekül wird frei 

Kohlenhydrate

Glycogen-Phosphorylase

  • Phosphorolytische Spaltung von Glycogen 
  • Abspaltung von Glucose-1-phosohat 
  • PLP abhängig: Protonendonator und – akzeptor
  • Dimer aus zwei identischen: aminoterminal und carboxyterminal gefaltet 
  • Spaltung mit Carbenium-Zwischenprodukt

Kohlenhydrate

Glycogenolyse

  • Abbau von Glycogen zu Glucose-6-phosohat
  • Auslöser ist ein vermehrter Energiebedarf, Ausschüttung von Adrenalin und Glucagon 
  • Insgesamt 4 Enzyme 

Kohlenhydrate

Transketolase 2
  • C4 und C5 zu C3 und C6
  • Erythrose-4-phosohat und Xylulose-5-phosohat zu Glycerinaldehyd-3-phosphat und Fructose-6-Phosphat 

Kohlenhydrate

Aldolase

  • C3 und C7 zu C6 und C4
  • Glycerinaldehyd-3-phosphat und Sedoheptulose-7-phosphat zu Erythrose-4-phosohat und Fructose-6-Phosphat 
  • Übertragung einer C3 Einheit 
  • Über Schiffsche Base 

Kohlenhydrate

branching enzyme 

  • Bildet a-1,6-glykosidische Bindung durch Spaltung von a-1,4
  • Block muss ein nicht reduzierendes Ende enthalten und aus von einer Kette mit mind. 11 Einheiten kommen
  • Bindung mind. 4 Einheiten von einer anderen Verzweigung entfernt ist 

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