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I. Estudio estructural de la glucógeno fosforilasa
II. Otras actividades relacionadas con el sistema de la glucógeno fosforilasa
I. Estudio estructural de la glucógeno fosforilasa
Gracias a los estudios del grupo de L.N.Johnson, de la universidad de Oxford, tenemos una visión bastante clara de las relaciones estructura-función en la glucógeno fosforilasa. Podemos encontrar unos buenos resúmenes de todos estos trabajos en Sprang, S.R et al.. Nature, 336 (1988), 215-221 y en Barford,D. y Johnson, L.N. Nature, 340 (1989), 609-616. Estos estudios se refieren a la glucógeno fosforilasa muscular del conejo.
La glucógeno fosforilasa es una enzima de estructura bastante compleja. Normalmente se presenta como un homotetrámero, pero la forma funcional se cree que es el homodímero, esto es, formada por dos subunidades iguales, cada una de 842 aminoácidos y un peso molecular de aprox. 96.000. Puede presentarse en dos formas, fosforilasa a, que aparece fosforilada en el residuo Ser 14, y fosforilasa b, que no está fosforilada. La fosforilasa a es mucho más activa y la fosforilación depende de una serie de señales químicas que recibe la célula, constituyendo un ejemplo clásico de regulación por modificación covalente.
Pero al mismo tiempo, la glucógeno fosforilasa es también una enzima alostérica. Cuando está en forma b (desfosforilada) la enzima presenta cooperatividad positiva en la fijación de los substratos, fosfato inorgánico y glucógeno (efectos homotrópicos). Pero además la enzima puede ser activada por AMP (débilmente por IMP) e inhibida por ATP, ADP, glucosa-6-fosfato y glucosa (efectos heterotrópicos). El sistema se aproxima bastante, aunque con ciertos matices, al modelo de Monod-Wyman-Changeux. Ha podido ser cristalizada tanto en forma R como en forma T por el equipo de L.N.Johnson citado arriba.
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I.1 Comparación entre estados R y T
Vamos a estudiar las principales diferencias entre las formas R y T. Para ello cargamos en la pantalla izquierda la
fosforilasa b, dímero, estado T, y en la pantalla derecha la
fosforilasa b, dímero, estado R. Estamos viendo el dímero a lo largo del eje diádico de simetría. A efectos de recordar la situación, la forma R se carga en la pantalla derecha (inglés Right).
Seleccionamos residuos 14 y 43 en la forma T: