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1. 개요
글리코겐 대사(glycogen metabolism)는 글리코겐의 합성 및 분해에 대한 대사 과정을 말한다. 글리코겐 대사는 혈당 수치에 따른 글루카곤, 인슐린과 같은 호르몬과 에피네프린, 칼슘 이온, cAMP 등의 이차 전달자에 의해서 조절된다. 글리코겐 대사 방향으로 신체가 활성화되면 글리코겐 인산화 효소를 활성화하여 분해를 촉진하고, 글리코겐 합성효소를 억제하여 합성을 억제한다.글리코겐 합성(Glycogenesis)에서는 저장을 위해 글리코겐 사슬에 포도당 분자가 추가된다. 간에서 코리회로가 진행된 후에 높은 혈당에 대한 반응으로 인슐린이 분비되면 글리코겐 합성을 활성화한다.
글리코겐 분해(Glycogenolysis)에서는 탄소수가 n인 글리코겐이 포도당-1-인산 및 탄소수가 (n-1)인 글리코겐으로 분해된다. 근육에서 직접적인 포도당-6-인산의 공급을 위해 발생하거나, 간에서 혈액에 포도당을 공급하여 혈당 조절을 하기 위해 발생한다.
2. 글리코겐 합성
총 6개의 효소를 거쳐 포도당이 글리코겐이 된다.glucose( 포도당)
- 1. glucokinase 또는 hexokinase 4: ATP 사용, 포도당에 인산기를 결합
glucose-6-phosphate(포도당-6-인산)
- 2. phosphoglucomutase: 인산기를 6번 탄소에서 1번 탄소로 전이
glucose-1-phosphate(포도당-1-인산)
- 3. UDP-glucose pyrophosphatase: 포도당-1-인산을 UDP-glucose로 전환
UDP-glucose(uracil-diphosphate glucose, 포도당 유라실이인산)
- 4. glycogenin: 초기 글리코겐을 형성. 약 7개의 UDP-포도당 분자가 α(1→4) 결합을 형성
- 5. glycogen synthase: 비환원 말단에 있는 글루코실 잔기의 4-하이드록실기에 UDP-포도당 추가
- 6. glycogen branching enzyme: 사슬의 끝을 이전 부분으로 전달하며 더 많은 가지를 형성
glycogen( 글리코겐)
3. 글리코겐 분해
glycogen( 글리코겐) (n)- 1. glycogen phosphorylase: α(1→4) 결합을 인산기로 치환해 글리코겐 가지에서 포도당을 절단
glucose-1-phosphate(포도당-1-인산) + glycogen( 글리코겐) (n-1)
- 2. phosphoglucomutase: 인산기를 1번 탄소에서 6번 탄소로 전이
glucose-6-phosphate(포도당-6-인산) + glycogen( 글리코겐) (n-1)