260 likes | 488 Views
The Role Of Glucose 6-Phosphate In Mediating The Effects Of Glucokinase Overexpression On Hepatic Glucose. Dipresentasikan Oleh: Rina Budi Satiyarti 20506005. Latar Belakang. Overekspresi glucokinase dalam sel hepatosit menstimulasi fosforilasi
E N D
The Role Of Glucose 6-Phosphate In Mediating The Effects Of Glucokinase Overexpression On Hepatic Glucose Dipresentasikan Oleh: Rina Budi Satiyarti 20506005
Latar Belakang Overekspresi glucokinase dalam sel hepatosit menstimulasi fosforilasi glukosa, glikolisis, dan sintesis glikogen
Glukosa 6-fosfat (Glc6P) • Merupakan intermediate pertama dari metabolisme glukosa. • Dihasilkan oleh reaksi yang dikatalisis oleh heksokinase. • Peran Glukosa 6-fosfat dalam hati : • Intermediate jalur metabolisme • Substrat untuk glucose 6-phosphatase • Regulator glikogen sintase dan fosforilase
Glucokinase (EC 2.7.1.2) • Nama lain : hexokinase IV • Diekspresikan oleh hepatosit • Kerja enzim : mentransfer gugus fosfor ke glukosa • Aktivator glucokinase belum teridentifikasi
Gambaran metabolisme hati dalam penelitian Glukosa glucokinase Glukosa 6-fosfat Inhibitor S4048 glicogen synthase glikolisis sintesis glikogen S4048 = 1-[2-(4-chloro phenil)-chloropropylmethoxy]-3,4-dihydroxy-5-(3-imidazol[4,5b]pyridin-1-yl-3 phenyl-acryloyloxy)-cyclohexane carboxilyc acid
Regulasi glikogen sintase oleh glukosa 6-fosfat • Regulasi glikogen sintase oleh Glc6P merupakan mekanisme bertingkat • Glc6P: aktivator allosterik glikogen sintase • Menaikkan afinitas enzim pada UDP-glukosa dan membentuk konformasi yang lebih baik untuk substrat defosforilasi • Glc6P membetuk konformasi T, meregulasi phosphorylase-a dengan inhibisi allosterik dan defosforilasi.
Tujuan Penelitian Memberikan pengertian yang lebih baik tentang kontribusi Glc6P pada efek metabolik akibat overekspresi glucokinase di sel hepatosit
Metoda Penelitian • Isolasi hepatosit dan kultur monolayer Hati tikus wistar laki-laki Perfusi kolagenase Diendapakan dalam MEM dengan 5% neonatal calf serum penangkapan sel ( 2 jam) Pergantian medium oleh serum bebas MEM mengandung adenoviral vektor yang mengkode glucokinase hati tikus inkubasi 2 jam Pergantian medium oleh serum MEM mengandung 5 mM glukosa dan 10 nm dexamethasone kultur monolayer 16-18 jam Hepatosit monolayer
Inkubasi metabolik Hepatosit dalam MEM mengandung glukosa dan bahan tambahan inkubasi 1 atau 3 jam Medium mengandung [U-14C]glukosa, [3-3H]glukosa atau [2-3H]glukosa (1-2 μCi.mL-1) untuk penentuan sintesis glikogen, glikolisis dan fosforilasi glukosa. • Assay enzim dan metabolit glucokinase assay permeabilisasi digitonin Phosphorilase-a assay spektrometri Glikogen sintase assay pada kehadiran dan ketidakhadiran Glc6P
Hasil Penelitian Efek S4048 pada hepatosit yang mengandung Glc6P dan metabolisme glukosa • Efek dari perbedaan konsentrasi inhibitor pada Glc6P dan laju sintesis glikogen (15 mM glukosa)
S4048 menyebabkan inaktivasi phosphorylase • Efek S4048 pada aktivitas phosphorylase-a
Perbandingan efek metabolik dari overekspresi glucokinase dan S4048
Pembahasan • Pada penggunaan S4048 untuk memodulasi Glc6P selama overekspresi glucokinase, ternyata S4048 tidak mempengaruhi aktivitas glucokinase total. • Stimulasi sintesis glikogen oleh S4048 dihubungkan dengan inaktivasi phosphorylase dan aktivasi glikogen sintase. Keselektifan efek S4048 (pada 2 μM) dikarenakan pengurangan efek pada phosphorylase-a paa konsentrasi glukosa rendah.
Perbandingan efek glikogenik S4048 dan overekspresi glucokinase membangun peran penting Glc6P dalam perhitungan stimulasi sintesis glikogen oleh overekspresi glucokinase. • 3 temuan yang muncul pada analisis kontrol metabolik: • glucokinase mempunyai koefisien kontrol sangat tinggi pada Glc6P. • Laju sintesis glikogen merupakan fungsi sigmoid terhadap konsentrasi Glc6P. • Koefisien kontrol perubahan pada sintesis glikogen memperlihatkan gaya yang sama pada koefisien kontrol perubahan glucokinase pada sintesis glikogen.
Glc6P menyebabkan aktivasi allosterik dan menambah defosforilasi glikogen sintase selama mekanisme substrat-terarah. Afinitas glikogen sintase untuk Glc6P sebagai aktivator allosterik merupakan fungsi sigmoidal dari derajat defosforilasi, sehingga dapat dikatakan Glc6P mempunyai kontrol ganda pada glikogen sintase.
Kesimpulan • Overekspresi glucokinase menyebabkan kenaikkan yang tinggi pada sintesis glikogen dan aktivasi glucokinase endogenous oleh Glc6P. • Kekuatan pengaturan oleh aktivator glucokinase pada metabolisme glikogen dapat diprediksi dari besarnya efek pada sel yang mengandung Glc6P. • Mekanisme aktivasi glucokinase atau overekspresi kontrol glikogenesis di hati merupakan poin penting dalam potensi aktivator glucokinase sebagai obat diabetes tipe 2