Регулфяция метаболизма - Ньюсхолм Э.
Скачать (прямая ссылка):
3. Регуляция гликолиза в жировой ткани. Сравнение величин отношений действующих масс гликолитических реакций в жировой ткани свидетельствует о том, что гексокинаэа и фосфофруктокиназа катализируют реакции, сильно сдви-
нутые от положения равновесия [17, 18]. Свойства этих двух ферментов из жировой ткани не отличаются от свойств этих ферментов из других тканей, но, так как жировая ткань характеризуется довольно низким содержанием АТФ и высоким содержанием АМФ (отношение [АТФ]/[АМФ] равно 4 в жировой ткани и 50 в мышцах), можно думать, что фосфофрук-токияаза в жировой ткани находится преимущественно в де-ингибированном состоянии. Следовательно, вполне возможно, что активность фосфофруктокиназы регулируется главным образом изменениями внутриклеточной концентрации фрук-тозо-6-фосфата [18]. Активность гексокиназы также может регулироваться в первую очередь изменениями внутриклеточной концентрации глюкозы. Следовательно, активность системы транспорта глюкозы через клеточные мембраны играет, очевидно, важную роль в регуляции гликолиза в жировой ткани. Этому предположению соответствует тот факт, что транспорт глюкозы активируется инсулином, который, как известно, увеличивает скорость гликолиза и содержание глюкозо-6-фосфата и фруктозо-6-фосфата в эпидидимальном жире [17, 181.
4. Регуляция синтеза жирных кислот в жировой ткани. Максимальная каталитическая активность ацетил-КоА — кар-боксилазы ниже максимальной активности ацил-КоА — синте-
тазного комплекса [19, 20]. Из этого следует, что ацетил-КоА—карбоксилаза катализирует, по-видимому, неравновесную реакцию в.системе синтеза жирных кислот. Однако не имеется.данных о том, что ацетил-КоА—карбоксилаза является регуляторным ферментом (в соответствии с более узким определением, данным в гл. 1, разд. В. 2). Тем не менее теорий регуляции синтеза жирных кислот основаны на двух таких свойствах ацетил-КоА — карбоксилазы, как активация цитратом [21] и ингибирование КоА-производными жирных кислот с длинной цепью [19]. Таким образом, было высказано предположение, что повышенный синтез жирных кислот обусловлен увеличением концентрации цитрата и (или) уменьшением концентрации ацил-КоА в клетках, жировой ткани. Однако содержание цитрата в эпидидимальном жире не изменяется в присутствии инсулина; кроме того, не удается установить корреляцию между изменениями содержания цитрата или ацил-КоА и изменениями скорости синтеза жирных кислот [22]. В результате изучения свойств печеночной ацетил-КоА — карбоксилазы возникли сомнения относительно регуляторного значения этих соединений [23]: активация цитратом не наблюдалась в присутствии физиологических концентраций АТФ, а ингибирование КоА-производными жирных кислот не наблюдалось в присутствии пальмитоилкарнитина. Поскольку два последних соединения могут поддерживаться близко к равновесию в карнитин-ацилтрансферазной реакции, то их концентрации всегда будут изменяться в одном направлении.
Вполне возможно, что ацетил-КоА — карбоксилаза (и, следовательно, синтез жирных кислот) может регулироваться доступностью субстрата (т. е. ацетил-КоА). В таком случае .факторы, регулирующие гликолиз, могли бы иметь важное значение для регуляции синтеза жирных кислот — например, транспорт глюкозы, [24]. Однако недавно было показано, что инсулин может стимулировать синтез жирных кислот из пирувата и лактата и что регуляция этого процесса может осуществляться на уровне пируватдегидрогеназы [25]. Так же как и в других тканях, в жировой ткани этот фермент существует в двух ферментативно взаимопревращающихся формах (см. гл. 3, разд. Г. 7). Введение инсулина в жир эпиди-димиса увеличивает долю активной (дефосфорилированной) формы пируватдегидрогеназы. Представляется вполне вероятным, что инсулин оказывает свое действие, модифицируя активность одного из взаимопревращающих ферментов (возможно, путем активации фосфатазы пируватдегидрогеназы).
5. Регуляция этерификации. Последовательность реакций этерификации приведена на рис. 56. Необходимость глице-
рОл-1-фосфата для процесса этерификации представляется особенно важным фактом для понимания взаимоотношений между гликолизом и мобилизацией жирных кислот в жировой ткани. Глицерол-1-фосфат образуется в процессе гликолиза при восстановлении диоксиацетонфосфата в глицерофосфат-дегидрогеназной реакции. (В белой жировой ткани глицеро-киназа обладает очень низкой активностью и, следовательно,, может обеспечивать лишь небольшое количество глицерофосфата для процесса этерификации [26]. Таким образом, процесс этерификации зависит от гликолиза.)
Поскольку пируват может функционировать в качестве предшественника для синтеза триглицеридов в отсутствие каких-либо других субстратов, требующийся для процесса этерификации глицерофосфат может образовываться из пирувата.Превращение пирувата в глицерофосфат может достигаться путем частичного обращения гликолиза на уровне пируваткарбоксилазы и фосфоенолпируваткарбоксикиназы; оба указанных фермента присутствуют в жировой ткани. [12,27].
СНзСО-СООН + СО, + АТФ Пиршптршсилаш
