ArticleAllosteric Regulation of Glycogen Synthase Controls Glycogen Synthesis in Muscle

Syntaza glikogenu (GS), kluczowy enzym w syntezie glikogenu, jest aktywowana przez allosteryczny stymulator glukozo-6-fosforanu (G6P) i przez dephosphorylation poprzez inaktywację kinazy GS-3 z insuliną. Względne znaczenie tych dwóch mechanizmów regulacyjnych w kontroli GS nie jest ustalone, głównie z powodu złożonej interakcji pomiędzy wieloma miejscami fosforylacji i allosterycznymi efektorami. Tutaj zidentyfikowaliśmy resztę, która odgrywa ważną rolę w allosterycznej aktywacji GS przez G6P. Stworzyliśmy myszy z nokautem, w których mięsień GS typu dzikiego został zastąpiony mutantem, który nie mógł być aktywowany przez G6P, ale nadal mógł być normalnie aktywowany przez dephosphorylację. Wykazaliśmy, że myszy nokautujące wyrażające mutanta niewrażliwego na G6P wykazują ∼80% zmniejszoną syntezę glikogenu mięśniowego przez insulinę i znacznie zmniejszone poziomy glikogenu. Nasze badania dostarczają genetycznych dowodów na to, że allosteryczna aktywacja GS jest głównym mechanizmem, dzięki któremu insulina promuje gromadzenie glikogenu mięśniowego in vivo.