Seminário referente à nota parcial na disciplina de Bioquímica para gradução em Medicina pela Universidade Católica de Brasília. Controle Alostérico da Fosfoliração do Glicogênio e Doenças Humanas do Armazenamento do Glicogênio. Professor Ruy Caldas

1. Controle Alostérico da
Fosforilação do Glicogênio
Marina Sousa da Silva
Raquel Nascimento Matias
Rebeca Alevato Donadon
Brasília, 27 de Novembro de 2009

2. O Glicogênio
 Glicose em Excesso  Armazenamento de
Glicogênio
 Músculo Esquelético
 Fígado
 Forma Polimerizada e Ramificada
 Maior Solubilidade
 Aumenta a quantidade de
extremidades não redutoras
Figura 1: Grânulos de Glicogênio no
Hepatócito

3. A Cadeia do Glicogênio
Figura 2: (a) Esquema da Cadeia Ramificada do Glicogênio (b) Visualização das Ligações
Glicosídicas α 1-> 6 e α 1-> 4
(a) (b)
α 1-> 6
α 1-> 4

4. Quebra do Glicogênio
Figura 3: Remoção de um resíduo terminal de glicose da ponta
não redutora da cadeia do glicogênio
Figura 4: Estrutura do
Piridoxal Fosfato (Co-
fator da Fosforilase
do Glicogênio)

5. Glicogenólise
Figura 5: Hidrólise das
Ligações do Glicogênio

6. Fosforilase do Glicogênio
FOSFORILASE A
(Ativa – Pi)
FOSFORILASE B
(Inativa)
Fosforilase a fosfatase
Fosforilase b quinase
Figura 6: (a) Esquema da ativação da fosforilase (b) Estrutura tridimensional da fosforilase B
(c) Estrutura tridimensional da fosforilase A
(a)
(b) (c)

7. O cAMP e a Ativação da Fosforilase b
FOSFORILASE A
(Ativa – Pi)
FOSFORILASE B
(Inativa)
Fosforilase b quinase
FOSFORILASE B
QUINASE
(Ativa - Pi)
FOSFORILASE B
QUINASE
(Inativa)
Proteína quinase A
(PKA)
cAMP

8. Controle do cAMP
ATP cAMP PPi
No fígado: Glucagon e Epinefrina
No músculo: Epinefrina
Adenilato ciclase
ATP ADP cAMP
+ Energia
 cAMP
 Sinalizador de baixa energia
 Desencadeia Cascata Enzimática  Ampliação do sinal

9. Mecanismos de Regulação no Miócito
 Dois Mecanismos Simultâneos
 Ca²+
- Covalente
 Sinaliza o disparo da contração muscular
 cAMP – Alostérico
 Estimulado pela Epinefrina
FOSFORILASE A
(Ativa – Pi)
FOSFORILASE B
(Inativa)
Fosforilase b quinase
FOSFORILASE B
QUINASE
(Ativa - Pi)
FOSFORILASE B
QUINASE
(Inativa)
Proteína quinase A
(PKA)
cAMP
Ca²+
(calmodulina)
cAMP
[ATP] normal

10. Mecanismos de Regulação no
Hepatócito
 Glicose é o regulador alostérico
 Glucagon  Cascata Enzimática
Figura 7: Fosforilase do Glicogênio no fígado com sensor de glicose

11. Miócito x Hepatócito
 Miócito
 Não Possui Receptores para o Glucagon
 Consumo Egoísta
 Não Possui Maquinaria para a Gliconeogênese
 Glicólise  Alta demanda de ATP
 Hepatócito
 Possui Receptores para o Glucagon e Epinefrina
 Glicose-6-fosfatase
 Retículo Endoplasmático

12. Doenças Humanas do Armazenamento
do Glicogênio
 Glicogenose Hepática Tipo Ia ou
Doença de Von Gierke
 Deficiência da glicose-6-fosfatase ou no
Transportador da Glicose-6-fosfato (T1)
em hepatócitos e células tubulares
renais
 Diagnóstico no Primeiro Ano de Vida
 Sintomas:
 Hipoglicemia Somática
 Hepatomegalia
 Insuficiência Renal
 Tratamento:
 Controle Dietético Figura 8: Etapa afetada na glicogenose
tipo Ia

13. Hepatócito Normal
Hepatócito Doente
Doenças Humanas do Armazenamento
do Glicogênio
Figura 9: Hidrólise da Glicose-6-fosfato pela Glicose-6-
fosfatase do RE no Fígado

14. Doenças Humanas do Armazenamento
do Glicogênio
 Glicogenose Tipo IIIa ou
Doença de Cori
 Deficiência na Enzima de
Desramificação
 Menos Severa que a Tipo I
 Sintomas:
 Hepatomegalia
 Miopatia
 Tratamento:
 Controle Dietético
O que essa pessoa deve ingerir?
 Glicogenose Tipo IIIb
 Apenas Hepatócito
Figura 10: Etapa comprometida da
glicogenólise na Doença de Cori

15. Doenças Humanas do Armazenamento
do Glicogênio
 Glicogenose Tipo V ou Doença
de McArdle
 Ausência da Fosforilase Muscular
 Sintomas:
 Cãibra
 Dores Musculares Intensas
 Excesso de Fosfocretina
 Tratamento:
 Evitar exercícios físicos
intensos
 Ingestão de glicose e frutose
antes de qualquer exercício
 Glicogenose Tipo VI ou Doença
de Hers
 Fosforilase do Fígado
Figura 11: Etapa comprometida da
glicogenólise na Doença de McArdle

16. Doenças Humanas do Armazenamento
do Glicogênio
 Glicogenose Tipo VIb, VIII ou IX
 Fosforilase Quinase é Afetada
 Sintomas:
 Hépatomegalia
 Miopatia
Figura 12: Etapa comprometida da glicogenólise na doença Tipo VIb

17. Referências Bibliográficas
 NELSON, D.L & COX, M.M. Lehninger:
Princípios de bioquímica. 4 ed. São Paulo:
Sarvier, 2006.
 DEVLIN, T.M. Manual de bioquímica com
correlações clínicas. 6 ed. São Paulo: Edgard
Blucher, 2007.
 MARZZOCO, A. & TORRES, B.B. Bioquímica
básica. 3 ed. Rio de Janeiro: Guanabara
Koogan, 2007.