Glycolyse is een proces waarin glucose wordt omgezet in pyruvaat of lactaat afhankelijk van of het aerobe of anaerobe omstandigheden plaatsvindt. De regulering van dit traject vindt plaats op drie belangrijke punten waar de enzym reacties betrokken onomkeerbaar zijn. Deze drie enzymen zijn hexokinase, fosfofructokinase en pyruvaat kinase. Remming van de glycolyse is een mechanisme om energie te besparen door te voorkomen dat de verdeling van adenosinetrifosfaat.
Opbouw van Glucose-6-fosfaat
Hexokinase enzym katalyseert de eerste stap van de glycolyse, waarin glucose wordt omgezet in glucose-6-fosfaat. Hoge concentraties van dit product remmen van het enzym activiteit. Wanneer het zich ophoopt, concurreert de glucose-6-fosfaat met de glucose substraat te binden aan het enzym de actieve site, evenals een andere allosteric site. Deze binding remt de werking van hexokinase.
Actie voor Glucokinase regelgevende proteïne
In de lever komt de omzetting van glucose naar glucose-6-fosfaat door inwerking van een variant van de hexokinase genaamd glucokinase. In tegenstelling tot hexokinase, glucokinase wordt beïnvloed door de concentratie van glucose-6-fosfaat en daarom niet doet krijgen geremd door het. Het optreden van glucokinase wordt gemoduleerd door de aanwezigheid van een eiwit genaamd glucokinase regelgevende proteïne (GKRP). De binding van GKRP aan glucokinase enzym remt glycolyse in de lever.
Accumulatie van ATP
De reacties gekatalyseerd door Fosfofructokinase is in de glycolyse cyclus, de snelheidslimieten stap. Dit enzym katalyseert de fosforylering van fructose-6-fosfaat door ATP voor de productie van fructose-1,6-biphosphate. In omstandigheden als er een hoge concentratie van ATP, is er geen verdere verplichting voor glycolyse. Deze ATP bindt aan een allosteric site op de enzymen fosfofructokinase en veroorzaakt een wijziging in de conformatie. Deze conformationele verandering voorkomt de binding van het substraat fructose-6-fosfaat en dus remt de activiteit van het enzym die op zijn beurt glycolyse remt.
Remming van pyruvaat Kinase
Pyruvaat kinase enzym is de derde site van regulering van de glycolyse. De activiteit van dit enzym wordt geremd door aanwezigheid van hoge concentraties van ATP. De aanwezigheid van alanine die levende uit pyruvaat fungeert ook als een remmende factor. Zowel ATP en alanine binden aan een allosteric site op de pyruvaat kinase enzym en tot een vermindering van de activiteit. Wanneer bloedsuikerspiegel neerzet, wordt fosforylering van het enzym van pyruvaat kinase optreedt, waardoor het enzym inactief, remming van de glycolyse.
