Основними тригерами, що вмикають ефекторні системи клітини у відповідь на дію гормонів, є протеїнкінази, які змінюють каталітичну активність певних регуляторних ферментів шляхом АТФ-залежного фосфорилювання. Який з наведених ферментів є активним у фосфорильованій формі?

Чому це правильна відповідь

Глікогенфосфорилаза є єдиним із перелічених ферментів, який проявляє каталітичну активність саме у фосфорильованій формі. У печінці та м’язах глікогенфосфорилаза b (неактивна) перетворюється на активну форму a за допомогою фосфорилазакіназою, яка сама активується протеїнкіназою А (при підвищенні цАМФ у відповідь на глюкагон або адреналін) або кальцій-залежною фосфорилазакіназою у м’язах. Фосфорилювання відбувається по Ser14 залишку і призводить до конформаційної зміни, що відкриває активний центр ферменту та дозволяє розщеплювати α-1,4-глікозидні зв’язки глікогену з утворенням глюкозо-1-фосфату. Таким чином, фосфорилювання безпосередньо вмикає глікогеноліз, забезпечуючи швидке надходження глюкози в кров (печінка) або в гліколіз (м’язи). Активна глікогенфосфорилаза а алостерично стимулюється АМФ у м’язах і інгібується глюкозою та АТФ у печінці; дефосфорилювання протеїнфосфатазою-1 (яка активується інсуліном) переводить її назад у неактивну форму b. Саме цей механізм ковалентної модифікації забезпечує швидку мобілізацію глікогену у відповідь на катаболічні сигнали (глюкагон, адреналін). Клінічно порушення фосфорилювання глікогенфосфорилази лежить в основі глікогенозу типу V (хвороба Мак-Ардла) — дефіцит міофосфорилази, та типу VI (хвороба Герса) — дефіцит печінкової фосфорилази або фосфорилазакінази, що проявляється гіпоглікемією, гепатомегалією та м’язовими судомами. Тільки глікогенфосфорилаза серед наведених ферментів активується саме фосфорилюванням, тоді як усі інші — інактивуються.