HEKSOKINASE

NAMA : LYDIA OKTAVIA

NIM : 10505044

HEKSOKINASE

Glukosa difosforilasi oleh ATP menjadi glukosa-6-phosphate dan transfer gugus phosphate oleh ATP pada glukosa dikatalisis oleh enzim heksokinase. Heksokinase adalah enzim yang mengkatalisis transfer gugus fosfor dari ATP ke gula dengan 6 karbon. Heksokinase memerlukan logam dengan ion divalent seperti Mg2+ untuk dapat teraktivasi. Ion logam ini dapat membentuk kompleks dengan ATP.

Regulator dari enzim dapat berupa allosteric effector atau modifikasi ikatan kovalen. Heksokinase diinhibisi oleh produk yang dikatalisis yaitu glukosa-6-phosphate. Konsentrasi yang tinggi dari glukosa-6-phosphate dapat memberikan signal bahwa sel tidak memerlukan lagi glukosa untuk dijadikan energi, sehingga proses perubahan glukosa menjadi glukosa-6-phosphat dapat dihentikan

GLUCOSE-6-PHOSPHATASE (G6PASE)

Enzim ini berperan penting dalam menyediakan glukosa ketika tubuh merasa kelaparan. G6Pase terikat pada suatu mebran yang terhubung dengan retikulum endoplama. Keberadaan transporter ataupun induksi detergen yang mengakibatkan perubahan konformasi dari G6Pase. Apabila tidak terdapat detergen dalam reaksi maka G6Pase akan berperan sebagai inhibitor non kompetitif, sedangkan dengan adanya detergen mengakibatkan G6Pase menjadi inhibitor kompetitif.

Glukoneogenesis menghasilkan formasi G6P yang telah dihidrolisis terlebih dahulu oleh G6Pase sebelum dibebaskan dalam bentuk glikosa dalam system sirkulasi. Katalisis G6Pase merupakan reaksi pertukaran antara glukosa dan G6P dan enzim ini membentuk fosfoenzim intermediate, dan karenanya G6Pase juga memperlihatkan aktifitas fosfotransferase yang mampu mensintesis G6P dari glukosa dan donor fosfat lainnya. Dalam glikolisis enzim G6Pase berperan sebagai inhibitor tetapi efeknya begiut kecil dan tidak terdeteksi.

PIRUVAT KINASE

Piruvat kinase adalah enzim regulasi ketiga pada glikolisis, seperti PFK Piruvat kinase diregulasi oleh efektor alosterik dan modifikasi kovalen (fosforilasi). Piruvatkinase diaktivasi oleh F-1,6-BP pada hati. ATP dan Alanin (produk biosintetik dari piruvat) bertindak sebagai inhibitor alosterik pada piruvat kinase. Asetil Co-A dapat menjadi resiprokal regulator pada glikolisis dan glukoneogenesis bertindak sebagai interconvert piruvat dan fosfoenolpiruvat. Asetil Co-A merupakan aktivator pada piruvat karboksilase dan inhibitor pada piruvat kinase serta piruvat dehidrogenase kompleks.Asetil Co-A.

Siklus glukosa-alanin pada umumnya dilakukan pada otot tulang untuk menghilangkan nitrogen saat memulihkan energi. Oksidasi dari glukosa menghasilkan piruvat yang mengalami transisi ke alanin. Reaksi ini dikatalisa oleh glutamate-pyruvate transaminase, GPT atau biasa disebut alanine transaminase, ALT. Fungsi Alanin yakni menginhibisi secara allosterik piruvat kinase. Dalam hal ini berfungsi sebagai sinyal bahwa produksi Piruvat dan ATP lebih dari cukup.

ENZIM FOSFOFRUKTOKINASE 1 (PFK 1)

Reaksi fosforelasi yang dikatalisis oleh fosfofruktokinase adalah reaksi yang memanfaatkan ATP sebagai sumber fosfat. Enzim PFK digunakan pada reaksi fosforelasi II yang mengubah fruktosa 6-fosfat menjadi fruktosa 1,6 bifosfat. Enzim PFK-1 mempunyai dua buah konformasi, yaitu T state dan R state.

Konformasi T state dapat berubah menjadi R state dengan memutar subunit CD 10 relatif terhadap sub unit AB. Konformasi R state lebih mudah untuk mengikat substrat, sehingga dengan menggunakan konformasi R state,aktivitas enzim akan lebih besar dibandingkan menggunakan T state. PFK secara allosterik (allosterik : memiliki sisi pengikatan substrat dan efektor) diinhibisi oleh ATP dan sitrat dan juga diaktivasi oleh AMP, ADP, dan F2,6BP.

INHIBISI FRUKTOSA-1,6-BISFOSFATASE OLEH FRUKTOSA-2,6-BISFOSFAT, AMP, dan HORMON1. Inhibisi oleh fruktosa-2,6-bisfosfat Pada tahap proses glukoneogenesis, perubahan fruktosa-1,6-bisfosfat menjadi fruktosa-6-fosfat melalui enzim kunci fruktosa-1,6-bisfosfatase dapat inhibisi oleh adanya fruktosa-2,6-bisfosfat, AMP, dan sintesis control hormonal.

Senyawa Fruktosa-2,6-bisfosfat merupakan inhibitor kompetitif. Proses inhibisi dapat terjadi karena enzim fruktosa-1,6-bisfosfatase bersifat alosterik, artinya enzim tersebut mempunyai sisi pengikatan untuk substrat (binding site) dan sisi pengikatan untuk afektor (afector site). pengaruh inhibisi Fruktosa-2,6-bisfosfat akan maksimum pada saat konsentrasi substrat kecil. Hal ini membuktikan bahwa Fruktosa-2,6-bisfosfat merupakan inhibitor kompetitif.

2. Inhibisi oleh AMPKonsentrasi AMP dan ADP yang tinggi merupakan sinyal bahwa energi sel rendah. ADP menginhibisi piruvat karboksilase dan fosfoenolpiruvat karboksilase sementara AMP menginhibisi fruktosa 1,6 bisfosfatase. AMP mengaktivasi glikolisis melalui fosforfruktokinase. Dengan kata lain, ketika tingkat energi rendah, glukoneogenesis diinhibisi sementara glikolisis diaktivasi. Inhibisi fructose-1,6-bisphosphatase oleh AMP bersifat unkompetitif terhadap fructose 1,6-bisphosphate pada keadaan tidak tersedia fructose 2,6-bisphosphate. Akan tetapi, bersifat nonkompetitif apabila fructose 2,6-bisphosphate tersedia. AMP tidak dapat berikatan dengan enzim kecuali dengan adanya salah satu dari senyawa fruktosa bisfosfat.

3. Inhibisi dan aktivasi oleh hormon

System messenger dalam transduksi sinyal (penyampaian informasi dari luar sel kedalam sel) dada 2 macam: Messenger pertama, berupa hormon, terikat pada permukaan sel reseptor. Pengikatan tersebut menstimulasi produksi messenger kedua didalam sel. Salah satu contoh messenger kedua adalah cAMP. Mekanisme cAMP-dependent signal transduction melibatkan 3 protein:

1. hormone reseptor

2. Adenylate cyclase

3. Protein G

cAMP mengontrol jumlah fruktosa-2.6-bifosfat melalui aktivitas cAMP-dependent protein kinase dengan mengubah PFK-2 dan fruktosa-2.6-bifosfatase melalui proses fosforilasi.

Ketika terdapat enzim PFK2 dan FBPase-2, maka kedua enzim ini akan difosforilasi oleh cyclic-AMP-dependent protein kinase (cAPK), aktivitas FBPase-2 lebih disukai, maka PFK-2 diinhibisi. Ketika fosfat telah dipindahkan, aktivitas PFK2 lebih disukai dan FBPase-2 diinhibisi.

Jumlah cAMP didalam sel diatur secara hormonal.

REGULASI PHOSPHOENOL PIRUVAT CARBOXYKINASE

Proses regulasi PEPCK ini dikendalikan oleh hormon, yaitu glucagon dan insulin yang secara umum fungsi kedua hormon ini adalah sebagai pengatur pengeluaran glukosa dalam tubuh. Glukagon ini menstimulasi proses transkripsi enzim PEPCK, jadi proses transkripsi PEPCK secara tidak langsung telah mengatur kecepatan dan waktu terjadinya proses glukoneogenesis. Jadi ketika kadar glukosa dalam darah meningkat maka insulin akan menginhibisi kerja enzim PEPCK sehingga proses pembentukan glukosa menjadi semakin sedikit, bahkan tidak memproduksi glukosa ketika kadar glukosa dalam darah sangat tinggi.

Ketika kadar glukosa dalam darah rendah, maka glukagon akan menstimulasi proses pemecahan glikogen menjadi glukosa, atau dalam proses glukoneogenesis akan terjadi proses perubahan oksaloasetat menjadi phosphoenol piruvat yang selanjutnya akan diproses lebih jauh lagi menjadi glukosa. Tetapi ketika kadar glukosa dalam darah terlampau tinggi, maka pangkreas akan mengsekretasikan hormone insulin untuk menginhibisi kerja enzim PEPCK, sehingga proses pembentukan phosphoenol piruvat dari glukosa tidak terjadi.

Jika proses pembentukan phosphoenol piruvat tidak terjadi, maka proses glukoneogenesis tidak akan berlangsung sempurna. Atau dengan kata lain pembentukan glukosa menjadi terhambat, justru terjadi proses perubahan glukosa menjadi glikogen. Semua proses ini berlangsung pada organ hati, bukan pada pankreas.