In Leberzellen wird die Aktivität von PFK-1 durch den PFK-2/FBP-2-Komplex reguliert, dessen Aktivität wiederum durch Glucagon und Insulin gesteuert wird.
Glucagon aktiviert Proteinkinase A. Dann phosphoryliert Proteinkinase A den PFK-2/FBP-2-Komplex, so dass der PFK-2/FBP-2-Komplex Fructose-6P aus Fructose-2,6-bisP macht. Da Fructose-2,6-bisP PFK-1 (in Leberzellen) aktiviert, verlangsamt sich der Prozess der Glykolyse ohne es.
Ich habe jedoch aus meinen Notizen gelesen, dass die Proteinkinase A von cAMP abhängig ist (so dass, wenn das Energieniveau niedrig ist, der Anstieg von cAMP dazu führt, dass die Aktivität der Proteinkinase A zunimmt). Es scheint, dass Proteinkinase A dabei helfen sollte, die Glykolyse zu erhöhen, warum also bewirkt die Aktivierung durch Glucagon, dass die Glykolyse stattdessen verlangsamt wird?
Es gibt einen Irrtum in Ihrer Argumentation, nämlich die Aussage in Klammern:
so dass, wenn das Energieniveau niedrig ist, der Anstieg von cAMP bewirkt, dass die Aktivität der Proteinkinase A zunimmt
Die Aktivität der Adenylcyclase (des Enzyms, das die Produktion von oc cAMP katalysiert) wird nicht durch Energieladung, sondern durch Hormone wie Glucagon gesteuert. Auf diese Weise hat Glucagon seine Wirkung auf die Proteinkinase A (besser als zyklische AMP-abhängige Proteinkinase gedacht, um Sie an diese Tatsache zu erinnern). Aus diesem Grund ist cAMP als „Second Messenger“ bekannt – das Hormon ist der „First Messenger“ (und das Enzym, das phosphoryliert wird, ist der Empfänger der Botschaft). Siehe beispielsweise Abbildung 21.14 von Berg et al.
Daher ist die Erklärung im Wikipedia-Artikel zu PFK2 ziemlich in sich stimmig:
Wenn der Glukosespiegel niedrig ist, wird Glukagon in den Blutkreislauf freigesetzt und löst eine cAMP-Signalkaskade aus. In der Leber inaktiviert die Proteinkinase A die PFK-2-Domäne des bifunktionellen Enzyms durch Phosphorylierung, jedoch tritt dies nicht im Skelettmuskel auf. Die F-2,6-BPase-Domäne wird dann aktiviert, was die Spiegel von Fructose-2,6-bisphosphat (F-2,6-BP) senkt. Da F-2,6-BP normalerweise die Phosphofructokinase-1 (PFK1) stimuliert, führt die Abnahme seiner Konzentration zur Hemmung der Glykolyse und zur Stimulierung der Gluconeogenese.[8]
Die Antwort auf die in Ihrem Titel gestellte Frage lautet also: cAMP bewirkt in der Leber die Hemmung der Glykolyse .
