Régulation de la glycogénolyse

[♦MC♦]

Salut, il y a un passage dans la ronéo de l'année dernière qui me semble étrange. Cela concerne la régulation hormonale (par modification covalente) favorisant la glycogénolyse par sécrétion d'hormones hyperglycémiantes :

Un signal hormonal augmente le taux d'AMPc qui active les PKA capables d'activer les PK. La PKA phosphoryle uniquement les sous unités régulatrices qui libèrent une partie de la sous-unité catalytique.
La Ca2+ se fixe sur la sous-unité calmoduline et libère la 2nde fraction de la sous-unité catalytique. Ce système de régulation de la PK ne se trouve que dans le muscle. (Ronéo 11 p 3).

Je ne vois pas de quoi ils parlent :

- Selon moi, la régulation par phosphorylation se fait aussi bien chez le muscle que chez le foie, elle est d'ailleurs Prédominante au niveau du foie et minoritaire au niveau du muscle..., donc de quoi parlent-ils ici exactement, est-ce une erreur (question 1) ?

- Par contre, j'ai l'impression que la phosphorylation n'est pas suffisante dans le foie, selon le diapo 45 du métabolisme glucidique, on voit que GP-P est inactif (toujours à l'état T) et que l'allostérie permet de le faire passer en GP-P état R...là aussi je trouve ça étrange car sur la diapo 51, la phosphorylation de GP semble suffire à l'activer (d'ailleurs, est-ce que la régulation par allostérie du Pk peut se retrouver au niveau du foie ?)

Voilà, je vous remercie d'avance pour la future réponse, tutoresque ou non.

[Léa_]

Salut !

Alors plutôt que de répondre à tes questions, je vais te faire un topo sur la régulation de la Phosphorylase Kinase, que j'appelerais PhK pour ne pas la confondre avec la Pyruvate Kinase.

La PhK possède 4 sous unités : 2 régulatrices, une calmoduline et une su catalytique
Si la PhK est phosphorylée, elle est partiellement active .
Si la PhK est liée au Ca++ via la su calmoduline, elle est partiellement active .
Si la PhK est phosphorylée + liée au Ca++, elle est totalement active.


La phosphorylation de la PhK est induite par la fixation du glucagon (dans le foie) ou de l'adrénaline (dans le muscle) sur leur récepteur. C'est une régulation covalente.

Ce que tu dis dans ton deuxième tiret... ca ne veut rien dire ^^ La PhK n'est régulée que par covalence (phosphorylation ou liaison du Ca ++ ), mais pas par allostérie. Je pense que tu confonds avec la régulation de la Glycogène Phosphorylase (GP) (c'est elle que concerne la prédominance de l'allostérie ou de la phosphorylation)

Je te laisse relire les diapos du prof sur la régulation de la GP et de la PhK parce que c'est particulièrement bien expliqué (je ne vais pas te refaire tout le cours ), et tu me dis si il reste des choses qui ne sont pas claires ensuite

[♦MC♦]

Merci Léa,

alors effectivement pour les 2ème et 3ème tirets (que j'ai enlevés ^^, c'était du grand n'importe quoi), je viens de me rendre compte que la régulation allostérique touche directement le Glycogène Phosphorylase, et que la Phk n'est pas du tout concernée !

Après, quand on parle de la régulation de phk par modification covalente avec Ca2+, qui n'existe que dans le muscle, cela signifie que dans le foie, l'activation du phK est assurée uniquement par la fixation de Phosphate sur les sous-unités régulatrices, et qu'il n'existe pas de sous-unité calmoduline ? Donc phK, uniquement après phosphorylation sans Ca2+, serait pleinement active dans le foie, et partiellement active dans le muscle, c'est bien ça ?

Ensuite, tu me confirmes bien que GP est actif sans être phosphorylé dans le muscle (99% sûr) grâce à la modification allostérique qui lui permet d'être à l'état R.

Enfin, sur le diapo 45 : je ne comprends pas exactement la partie droite : GP phosphorylé est toujours à l'état T puis, après allostérie, devient R. Qu'est-ce que ça signifie exactement ?

Enfin "Bis" : Sachant que la protéine Phosphatase 1 déphosphoryle la phK et la Glycogène Phosphorylase, la rendant inactive dans le foie... et que la GP-OH (non phosphorylée) constitue la majeure partie des GP actives chez le muscles, la PP-1 a une action moindre dans le compartiment musculaire ?

[daphné]

bonsoir!
allez je prends le relai^^

Après, quand on parle de la régulation de phk par modification covalente avec Ca2+, qui n'existe que dans le muscle, cela signifie que dans le foie, l'activation du phK est assurée uniquement par la fixation de Phosphate sur les sous-unités régulatrices, et qu'il n'existe pas de sous-unité calmoduline ? Donc phK, uniquement après phosphorylation sans Ca2+, serait pleinement active dans le foie, et partiellement active dans le muscle, c'est bien ça ?

en fait la régulation par le calcium existe aussi dans le foie, mais Mme. Hinault fait une simplification pour vous et n'en parle que pour le muscle.
la structure de la PhK est rigoureusement la même dans le muscle et dans le foie, elle comporte à chaque fois la sous-unité calmoduline.
dans le foie la régulation par le calcium est moins importante mais existe, le calcium est libéré du RE par l'action de l'inositol-3-P, mais tout ça c'est du hors programme pour la bioch de P1! (enfin ça l'était dans la version de l'année dernière)

GP est actif sans être phosphorylé dans le muscle grâce à la modification allostérique qui lui permet d'être à l'état R.

Oui:
- pour GP non phosphorylé l'équilibre allostérique est contrôlé par l'AMP et le Calcium (effecteurs positifs)
- la phosphorylation de GP favorise la transition T>R, et la rend moins sensible aux inhibiteurs allostériques

diapo 45 : je ne comprends pas exactement la partie droite : GP phosphorylé est toujours à l'état T puis, après allostérie, devient R. Qu'est-ce que ça signifie exactement ?

je penses que tu dois parler de la diapo 44 là?
GP a une caractéristique particulière: le phosphate est pour elle un effecteur allostérique positif, donc la fixation de phosphate induit la transition allostérique T>R

la PP-1 a une action moindre dans le compartiment musculaire ?

ça veut pas dire grand chose, mais oui Phk sera partiellement activée grâce au calcium (libéré par la contraction musculaire), et GP est essentiellement sous contrôle allostérique de l'AMP et du Calcium

j'espère que c'est bon pour toi

[♦MC♦]

Merci Daphné !

Alors, pour la question 1, c'est compris : Topo :Il n'y a rien à comprendre ^^. Il s'agit d'une simplification de la prof.
On considère que la structure de Phk est identique entre le muscle et le foie,
mais que la régulation par le Ca2+ n'est présente que dans le muscle.

Pour la question 2, c'est ok.

Pour la question 3, je pense avoir compris, et je ne suis pas d'accord avec toi ^^. Pour moi, la phosphorylation du Glycogène Phosphorylase GP fait partie de la régulation covalente ! C'est ce qui est écrit dans le diapo 45 (ou peut-être 44 chez toi. Elle est intitulée "Régulation de la GP modèle général"). Ce que je n'avais pas compris, c'est que cette modification covalente qu'est la phosphorylation est aussi responsable de (favorise) la transition allostérique de GP de l'état T à l'état R (en la rendant moins sensible aux inhibiteurs allostériques, d'après ce que tu dis) sans intervention de l'AMPc ou de Ca2+. Mais, selon moi, tout ça est lié à la modification covalente ! Et la régulation allostérique intervient après, uniquement si on a une augmentation du taux de glucose-6-p, qui entraîne une transition de T vers R puis ensuite, on a l'action de la PP1 qui permet de revenir à un Glycogène Phosphorylase à l'état T non phosphorylé.

Pour la question 4, je ne suis pas trop d'accord non plus ! Selon moi, ça veut dire grand chose !
La PP1 déphosphoryle la GP directement et indirectement en l'atteignant et en atteignant phK. Or, c'est le principal moyen d'activation de la GP dans le foie, donc, on a une inhibition de la glycogénolyse.
Dans le muscle, le principal mécanisme d'activation de la GP est sa transition allostérique permise grâce aux effecteurs positifs Ca2+ et AMPc. Si on part de ce constat, et du fait que la PP1 agit uniquement sur le Phosphate qui est déjà absent ici...la PP1 n'a qu'une action limité dans le muscle. Elle touche uniquement la GP activée par phosphorylation suite à la sécrétion d'adrénaline.

Encore merci pour vos réponses rapides

[daphné]

re!

Pour moi, la phosphorylation du Glycogène Phosphorylase GP fait partie de la régulation covalente ! C'est ce qui est écrit dans le diapo 45 (ou peut-être 44 chez toi. Elle est intitulée "Régulation de la GP modèle général"). Ce que je n'avais pas compris, c'est que cette modification covalente qu'est la phosphorylation est aussi responsable de (favorise) la transition allostérique de GP de l'état T à l'état R (en la rendant moins sensible aux inhibiteurs allostériques, d'après ce que tu dis) sans intervention de l'AMPc ou de Ca2+. Mais, selon moi, tout ça est lié à la modification covalente ! Et la régulation allostérique intervient après, uniquement si on a une augmentation du taux de glucose-6-p, qui entraîne une transition de T vers R puis ensuite, on a l'action de la PP1 qui permet de revenir à un Glycogène Phosphorylase à l'état T non phosphorylé.

oui le point sur lequel je voulais insister c'est que une fois fixé sur la GP, le Phosphate joue le rôle d'un effecteur allostérique positif. mais bien sûr la fixation du phosphate correspond à une régulation covalente

Pour la question 4, je ne suis pas trop d'accord non plus ! Selon moi, ça veut dire grand chose !
La PP1 déphosphoryle la GP directement et indirectement en l'atteignant et en atteignant phK. Or, c'est le principal moyen d'activation de la GP dans le foie, donc, on a une inhibition de la glycogénolyse.
Dans le muscle, le principal mécanisme d'activation de la GP est sa transition allostérique permise grâce aux effecteurs positifs Ca2+ et AMPc. Si on part de ce constat, et du fait que la PP1 agit uniquement sur le Phosphate qui est déjà absent ici...la PP1 n'a qu'une action limité dans le muscle. Elle touche uniquement la GP activée par phosphorylation suite à la sécrétion d'adrénaline.

oui je voulais juste dire que ta formulation n'était pas très biochimique, c'est juste une question de français^^ tu as bien compris les mécanismes et on est d'accord!

bon?

[♦MC♦]

Ben, si on est d'accord sur tout, comment ça ne pourraot pas être bon !

Encore merci, je passe en résolu