糖原生成(
英语:Glycogenesis)是指生物体中
糖原合成的过程,其中
葡萄糖分子被添加到糖原链上以用于储存。在肝脏进行完
科里循环后的休息时期,此过程被启动起来;
胰岛素也可以启动这一
生物化学过程,例如在一顿含糖的餐后,胰岛素的分泌可以应对血液中提高的葡萄糖水平。
糖原生成这一过程受到激素的控制,其中最主要的控制形式是对
糖原合酶和
糖原磷酸化酶的各种磷酸化作用。这是一种在激素活性控制之下受到酶调控的作用,而激素活性转而由其他多种因素调控。例如,相较于调控的变构系统,有很多不同的可能效应器。
在
磷酸化酶激酶这种酶的作用下,糖原磷酸化酶从活性较小的b型被转化为活性大的a型。磷酸化酶激酶其自身在
蛋白激酶A的作用下被激活,而在磷蛋白磷酸酶-1的作用下失活。
蛋白激酶A其自身在肾上腺素这种
激素的作用下被激活:
肾上腺素结合到受体蛋白上,后者激活
腺苷酸环化酶。腺苷酸环化酶继而导致自
ATP形成
环腺苷酸的过程;两分子的环腺苷酸结合到蛋白激酶A的调节亚基上,调节亚基激活了蛋白激酶A的催化亚基从组装形式解离开来这一过程,催化亚基继而磷酸化其他蛋白质。
再谈到
糖原磷酸化酶,活性较小的b型可在没有构象改变的情况下被自激活。5'-腺苷一磷酸是它的变构激活剂之一,而ATP则是一个抑制剂;这与
磷酸果糖激酶所进行的调控相互辅助,帮助改变不断变动中的酶促速率以应对能量需求。
肾上腺素不仅激活了
糖原磷酸化酶而且抑制了糖原合酶。这扩大化了激活糖原磷酸化酶的效应。对糖原合酶的抑制是由一个类似的机制完成的:其中
蛋白激酶A作为磷酸化此酶的酶,使得糖原合酶的活性变低。这个体系也被称为协同的相互调节。请参考
糖酵解以获得更多调控糖原生成的信息。
胰岛素对肾上腺素有着拮抗效应。当胰岛素结合到
G蛋白偶联受体上时,G蛋白中α亚基的GDP被替换为GTP并与处于抑制状态的β和γ亚基相解离开。α亚基结合到腺苷酸化合物上以抑制后者的活性。结果使得环腺苷酸的量减少,继而使得更少的蛋白激酶A被产生。因此,作为蛋白激酶A靶点之一的糖原合酶将会变成非磷酸化的形式,这种形式乃是糖原合酶的激活形式。活性的糖原合酶将会降低在一顿饱食之后血液中的葡萄糖水平。
钙离子或
环腺苷酸(cAMP)作为第二信使,是负调控的一个例子。
钙离子激活磷酸化酶激酶,后者继而激活糖原磷酸化酶并抑制糖原合酶。