Artikkeli Glykogeenisyntaasin allosterinen säätely kontrolloi glykogeenisynteesiä lihaksessa

Glykogeenisyntaasi (GS), glykogeenisynteesin keskeinen entsyymi, aktivoituu allosterisella stimulaattorilla glukoosi-6-fosfaatilla (Glucose-6-phosphate, G6P) ja fosforylaation poistamisella GS- kinaasi-3:n inaktivoimalla insuliinin vaikutuksen alaisena. Näiden kahden säätelymekanismin suhteellista merkitystä GS:n säätelyssä ei ole vahvistettu, mikä johtuu pääasiassa monien fosforylaatiokohtien ja allosteeristen vaikuttajien monimutkaisesta vuorovaikutuksesta. Tässä tutkimuksessa tunnistetaan jäännös, jolla on tärkeä rooli GS:n allosterisessa aktivoinnissa G6P:n vaikutuksesta. Loimme knockin-hiiriä, joissa villityyppinen lihas-GS korvattiin mutaatiolla, jota G6P ei voinut aktivoida, mutta joka voitiin silti aktivoida normaalisti defosforylaatiolla. Osoitamme, että G6P-insensitiivistä mutanttia ilmentävillä knockin-hiirillä on ∼80 % vähentynyt lihaksen glykogeenisynteesi insuliinin vaikutuksesta ja selvästi vähentynyt glykogeenitaso. Tutkimuksemme tarjoaa geneettistä näyttöä siitä, että GS:n allosteerinen aktivaatio on ensisijainen mekanismi, jolla insuliini edistää lihaksen glykogeenin kertymistä in vivo.