¿La proteína quinasa A acelera la glucólisis o la ralentiza?

En las células hepáticas, la actividad de PFK-1 está regulada por el complejo PFK-2/FBP-2, cuya actividad está controlada a su vez por el glucagón y la insulina.

El glucagón activa la proteína quinasa A. Luego, la proteína quinasa A fosforila el complejo PFK-2/FBP-2, de modo que el complejo PFK-2/FBP-2 producirá fructosa-6P a partir de fructosa-2,6-bisP. Dado que la fructosa-2,6-bisP activa la PFK-1 (en las células del hígado), sin ella, el proceso de glucólisis se ralentizará.

Sin embargo, leí en mis notas que la proteína quinasa A depende del cAMP (de modo que cuando el nivel de energía es bajo, el aumento en el cAMP hará que la proteína quinasa A aumente su actividad). Parece que la proteína quinasa A debería ayudar a aumentar la glucólisis, entonces, ¿por qué la activación del glucagón hace que la glucólisis disminuya?

Respuestas (1)

Hay una falacia en su argumento, que es la declaración entre paréntesis:

de modo que cuando el nivel de energía es bajo, el aumento de cAMP hará que la proteína quinasa A aumente en actividad

La actividad de la adenil ciclasa (la enzima que cataliza la producción de cAMP) no está controlada por la carga energética, sino por hormonas como el glucagón. Así es como el glucagón tiene su efecto sobre la proteína quinasa A (mejor pensada como proteína quinasa dependiente de AMP cíclico para recordarle este hecho). Es por eso que el AMPc se conoce como un 'segundo mensajero': la hormona es el 'primer mensajero' (y la enzima que se fosforila es la receptora del mensaje). Véase, por ejemplo, la Figura 21.14 de Berg et al.

Por lo tanto, la explicación en el artículo de Wikipedia sobre PFK2 es bastante coherente:

Cuando el nivel de glucosa es bajo, se libera glucagón en el torrente sanguíneo, lo que desencadena una cascada de señales de AMPc. En el hígado, la proteína quinasa A inactiva el dominio PFK-2 de la enzima bifuncional a través de la fosforilación; sin embargo, esto no ocurre en el músculo esquelético. Luego se activa el dominio F-2,6-BPasa, lo que reduce los niveles de fructosa 2,6-bisfosfato (F-2,6-BP). Debido a que F-2,6-BP normalmente estimula la fosfofructoquinasa-1 (PFK1), la disminución de su concentración conduce a la inhibición de la glucólisis y la estimulación de la gluconeogénesis.[8]

Entonces, la respuesta a la pregunta planteada en su título es: en el hígado, el AMPc provoca la inhibición de la glucólisis .