Glycogène Phosphorylase dans la Glycogénolyse

[Kino]

Bonjour tout le monde, j'ai un petit problème de compréhension au niveau de la Glycogénolyse

J'ai pas très bien compris la différence entre la Glycogène Phosphorylase (GP) dans le muscle et dans le foie ? Elles ont le même système de fonctionnement ou il est différent ?

[marquito]

Salut Kino! Voilà une question intéressante !

La GP hépatique et musculaire catalysent la même réaction (Glycogène(n) + Pi Glucose 1-P + Glycogène(n-1))

La chose qui change c'est leur régulation. (On parle d'isoenzyme : même enzyme avec des caractéristiques différentes)

- Au niveau du muscle : la régulation allostérique prédomine. En effet il se préoccupe de sa réserve énergétique (le muscle est "égoïste") :

- Au niveau du foie : la régulation covalente prédomine par le biais des hormones messagères (insuline/glucagon) de la concentration du sucre dans le sang. Le foie étant le principal organe de la régulation de la glycémie.

Si tu veux que je rentre plus dans le détail dit-le moi ?

[Kino]

Merci de ta réponse

Donc si j'ai bien compris la régulation de la GP dans le muscle se fait de façon allostérique avec comme cofacteurs l'AMP et Ca2+ pour l'activer et ATP et G6P pour la désactiver.

Alors que dans le foie c'est le glucagon qui va déclencher une cascade de réactions qui va permettre de phosphoryler la GP donc on va avoir GP-P ce qui va changer sa configuration spaciale et l'activer et il faudra un fort taux de glucose pour la désactiver ?

[Bloomwood]

Cependant, j'me permets juste de rajouter qu'il ne faut pas penser que la régulation allostérique est inexistante dans le foie !

Régulation allostérique dans le foie : Il n'y a qu'un seul inhibiteur de la GP dans le foie, et il s'agit du Glucose. Lorsque celui-ci est en trop forte concentration, la glycogénolyse est inhibée.

ATTENTION, dans le muscle, elle est différente ! En effet, les inhibiteurs de la GP musculaire sont le G6P et l'ATP.
ps : ses activateurs sont l'AMP et le Ca2+.

De même, il existe une régulation covalente au niveau du muscle. Elle suit le même principe que le celle du foie et se produit lorsque le muscle est en effort intense et long.

Voilou c'était juste pour apporter qqs précisions à ta question.

EDIT : je sais pas si tu vas lire la shout donc je vais me répéter : la régulation par le glucose est allostérique pour la GP hépatique !
EDIT ' : lors de la régulation allostérique il y'a aussi un changement de configuration spatiale ! En effet, les activateurs vont avoir une grande affinité pour la forme relachée de la GP-OH, tandis que les inhibiteurs vont se fixer préférentiellement sur sa forme tendue . Donc en résumé, la GP-OH relâchée est partiellement active.

Re- Voilou (j'espère ne pas avoir dit de bêtise ).

[Kino]

D'accord merci beaucoup

[marquito]

Y'a quelques petites choses qui ont été dites et qui me pose soucis .

la régulation de la GP dans le muscle se fait de façon allostérique avec comme cofacteurs l'AMPc et Ca2+ pour l'activer et ATP et G6P pour la désactiver.

Attention AMP, pas d'AMPc. L'AMPc sert à activer la PKA (Protéine Kinase AMPc dépendantes)

De même, il existe une régulation covalente au niveau du muscle. Elle suit le même principe que le celle du foie et se produit lorsque le muscle est en effort intense et long.

Tout d'abords merci de ta réponse. Je rajoute une petite précision le glucagon n'aura pas d'effet sur le muscle, mais ce sera l'adrénaline qui permettra la phosphorylation de la GP

EDIT ' : lors de la régulation allostérique il y'a aussi un changement de configuration spatiale ! En effet, les activateurs vont avoir une grande affinité pour la forme relachée de la GP-OH, tandis que les inhibiteurs vont se fixer préférentiellement sur sa forme tendue . Donc en résumé, la GP-OH relâchée est partiellement active.

Attention !!! Petite confusion (je pense). La forme R (relâchée) est un état conformationel favorable à la fixation du substrat sur l'enzyme alors que l'état T (tendue) est l'état défavorable. (Ca peut paraître paradoxal ) Donc la GP-OH dans le muscle sous l'état R est active pas seulement "partiellement".

Si vous avez d'autres questions n'hésitez pas

[Bloomwood]

Je rajoute une petite précision le glucagon n'aura pas d'effet sur le muscle, mais ce sera l'adrénaline qui permettra la phosphorylation de la GP

Je n'ai jamais dit le contraire (: . Mais cela dit, j'aimerai juste préciser que ce soit l'adrénaline ou le glucagon, aucun des 2 ne va phosphoryler DIRECTEMENT la GP. En effet, toutes les phosphorylations qui la voie de la glycogénolyse sont permises par la PKA
Pour rester ici dans le muscle : l'adrénaline va générer un second messager l'AMPc, qui va permettre l'activation par phosphorylation de la PKA qui va phosphoryler le reste ... et en fait non, même pas car la GP nécessite la phosphorylation de la GPkinase au préalable.

Attention !!! Petite confusion (je pense). La forme R (relâchée) est un état conformationel favorable à la fixation du substrat sur l'enzyme alors que l'état T (tendue) est l'état défavorable. (Ca peut paraître paradoxal ) Donc la GP-OH dans le muscle sous l'état R est active pas seulement "partiellement".

Alors, j'ai utilisé le terme "partiellement" car je suis partie du même principe que l'activation de la GPkinase avec l'association du complexe Ca2+ - Calmoduline uniquement. Dans ce cas là, on dit bien qu'elle est partiellement active, et il faut que les sous-unité alpha et beta soient phosphorylées pour dire que la GPkinase le sera totalement.
Après, le raisonnement est peut-être poussé un peu trop loin (et est peut-être pas correct après tout .. ) . A la limite, si tu préfères, on peut dire que la GP-P sous sa forme relâchée est encore plus active.

[marquito]

Coucou, Bloomwood.
Restons calme ^^, tes précisions sont tout à fait justes.

Merci de ton implication

A bientot

[Kino]

Pour rester ici dans le muscle : l'adrénaline va générer un second messager l'AMPc, qui va permettre l'activation par phosphorylation de la PKA qui va phosphoryler le reste ... et en fait non, même pas car la GP nécessite la phosphorylation de la GPkinase au préalable.

Merci à vous pour tant de précision !

Concernant les cascades pour la phosphorylation de la GP c'est bien glucagon ou/et adrénaline active Adénylate cyclase qui frabique AMPc qui lui même active PKA qui va phosphoryler PK qui va phosphoryler à son tour GP pour obtenir GP-P ?

[marquito]

C'est tout à fait ça Kino

[Kino]

youpi !!! merci

[Kino]

Je me pose encore une question, la différence entre GP-OH et GP-P ?

-Elles ont le même but former des G1P à partir du glycogène ?

-On trouve GP-OH quand il y a beaucoup d'insuline et il sera activé par AMP et Ca²+ et rendu inactif par ATP et G6P ?
-On trouve GP-P quand il y a beaucoup de glucagon et/ou d'adrénaline qui vont déclencher une cascade de réaction
(AC AMPc PKA PK GP-P) qui vont activer GP est donc commencer la glycogénolyse ?

-GP-OH c'est que pour le muscle ou c'est aussi pour le foie ?
-GP-P c'est que pour le foie ou aussi pour le muscle ?

C'est un peu confus dans ma tête

[marquito]

La GP-OH ou GP-P est la même enzyme. Quand on parle de phosphorylation ou de déphosphorylation, on parle d'activation ou d'inactivation. Donc la GP se retrouve aussi bien dans le muscle que dans le foie que ce soit sous forme phosphorylée ou non.

Régulation covalente

- En présence d'insuline (aussi bien dans le foie que dans le muscle) :
La protéine phosphatase 1 (PP1) est activée. La GP-P va être déphosphorylé. Cette déphosphorylation va la désactiver On stoppe la glycogenolyse.

- En présence de glucagon (le foie) ou d'adrénaline (le muscle) :
Activation de l'adénylate cyclase, création AMPc, activation de la PKA et phosphorylation de GP-OH en GP-P. On active la glycogenolyse.

Régulation allostérique (prédomine dans le muscle)

- Muscle --> activateurs : AMP et Ca 2+ (tu reverras ça en histo)
inhibiteur : G 6-P et ATP

- Foie --> inhibiteur : Glucose

Maintenant professeur Guidicelli vous expliquera que GP-OH peut être activé dans le muscle seulement par allostérie. Donc une GP-OH active est possible si dans la cellule musculaire on a beaucoup AMP et de Ca2+.

[Kino]

Merci je crois avoir tout compris

Donc en gros GP-OH(inactive) c'est la GP déphosphorylée et le GP-P(active) c'est la GP phosphorylée sauf que la
GP-OH même en étant inactive peut etre activé grâce aux effecteur AMP et Ca²+ sans qu'il y est une phosphorylation !?

Equation bilan :
- GP-OH phosphorylée donne GP-P
- GP-P déphosphorylée donne GP-OH

[marquito]

Oui

[Kino]

je comprend tout avec toi marquito

[Jeanne.r]

Coucou j'avais aussi un question a ce sujet, parce que jai un schema avec ecrit GP-P inactive (etat T) en controle covalent et ensuite s'active en allosterie. Donc la GP-P pourrait etre inactive? Cest bisar, donc si quelqu'un pouvait essayer de mexpliquer svp

[marquito]

La GP-P inactive est un état transitoire elle s'active directement après et passe d'un état T R. Si tu veux d'abords phosphorylation, puis activation.

[Jeanne.r]

Ah donc une GP juste phosphorylee ne sera pas active et une GP peut s'activer juste en allosterie sans phosphorylation, la phosphorylation est donc negligeable? Parce que jai un truc qui dit : La GPP est phosphorylee sur la ser14 (je sais que c une modification covalente au niveau du foie) -> active. Donc je sais pas si cest moi qui chipotte ^^'.

[marquito]

Non, non, non! La GP phosphorylé est active. (ça résume ce qu'il y a à retenir)
Maintenant et surtout au niveau du muscle, la GP non phosphorylé peut être active par allostérie.

Ceux sont les points à retenir. Après parler d'un GP-P inactive c'est faux. et d'après ta diapo ce que je voulais dire c'est juste un état transitoire pour ensuite être activé.

Si tu veux on a l'état T (tendue, défavorable à la fixation du substrat sur l'enzyme) et l'état R (favorable à la fixation du substrat sur l'enzyme). Il existe au sein de la cellule un équilibre T/R. En présence d'activateurs l'enzyme passe d'un état T à un état R. On a beaucoup plus d'enzyme sous forme R (Er). Mais comme cette enzyme Er forme un complexe avec le substrat ErS on diminue la quantité de Er libre, basculant l'équilibre R/T vers la conformation R de l'enzyme. Tu m'as suivi ?

En bref : tout est une question d'équilibre