Fosforilase a, yang yang meru merupa paka kan n bentu bentuk k akti aktiff enzi enzim m ini, ini, meng mengand andun ung g resi residu du seri serin n terfosforilasi esensial, dideforforilasi oleh fosforilase oleh fosforilase fosfatase, menghasilkan fosforilase menghasilkan fosforilase b, merupakan bentuk yang relatif tidak aktif, yang dapat dirangsang oleh AMP, AMP, modulator alos aloste teri rikny knya. a. Fosf Fosfor oril ilas asee kina kinase se dapat dapat mengu mengubah bah fosf fosfor oril ilas asee b kemb kembal alii menj menjad adii fosforilase a yang aktif, dengan memanfaatkan ATP, yang melakukan fosforilase kembali menjadi fosforilase a yang aktif, dengan memanfaatkan ATP, yang melakukan fosforilase kembali residu sering esensial. Glikogen Glikogen sintase sintase juga terdapat terdapat dalam bentuk terfosfori terfosforilasi lasi dan terdefosfo terdefosforilas rilasi, i, tetapi tetapi molekul molekul ini diatur diatur dengan dengan cara cara yang yang berla berlaanan anan dari dari glikog glikogen en fosfor fosforil ilase ase.. !entuk !entuk aktifnya, aktifnya, glikogen glikogen sintase a, adalah terdefosforilasi. !ilamana molekul ini terfosforilasi oleh ATP pada kedua gugus hidroksil serinnya oleh protein kinase, glikogen sintase a diubah menjadi bentuk yang kurang aktif, yaitu glikogen yaitu glikogen sintase b.
Glikogen
sin tase
a
+
Pr otein
Kinase
→ " ATP
Glikogen sin tase b
aktif
+
" ADP
kurang aktif
Pengubah Pengubahan an glikoge glikogen n sintas sintasee b yang yang kurang kurang aktif aktif kembal kembalii menjadi menjadi bentuk bentuk aktifn aktifnya ya dilangsungka dilangsungkan n oleh fosfopretein fosfopretein fosfatase, yang memindahkan gugus fosfat dari residu serin. glikogen
sin tese
b + " H " O → glikogen
sin tetase
a + " P i
#leh karena itu, glikogen fosforilase dan sintese diatur secara berlaanan, bilamana yang satu satu dirangs dirangsang, ang, yang yang lain lain dihamb dihambat. at. $adi, $adi, nampakn nampaknya ya kedua kedua enzim enzim ini tidak pernah pernah berada dalam bentukaktif secara bersamaan. Glikogen sintase dapat juga diatur secara alosterik. !entuk yang kurang aktif, yaitu glikogen sintase b dirangsang oleh modulator alosteriknya, yaitu glukosa %&fosfat. karena glikoten glikoten sintase sintase b bergantung bergantung kepada glukosa glukosa %&fosfat %&fosfat bagi akti'itas akti'itasnya, nya, enzim juga mempunyai nama, yaitu yaitu D-glikogen D-glikogen sintase. Glikogen sintase a tidak dirangsangkan oleh (dengan (dengan kata kata lain lain tidak tidak bergan bergantun tung g kepada) kepada) glukos glukosaa %&fosf %&fosfat at dan karean kareanya, ya, diberi diberi alternatif nama lain glukogen lain glukogen sintase I. *eseimbangan diantara laju sintesis glikogen dan penguraiannya di dalam hati, pada akhirnya akhirnya dikontrol oleh kedua hormon, hormon, adrenalin, adrenalin, dari medula medula adrenal adrenal,, dan glukogon yang disekresi oleh pankreas. +ormon&hormon ini bekerja dengan mengatur bentuk akt
Adrenalin (juga disebut epinefrin) dan noradrenalin (norepinefrin) adalah hormon& hormon yang berhubungan erat, dibuat dan disekresi oleh medula atau bagian dalam dari kelenjar adrenal, yang terletak persis di atas ginjal. Medula adrenal pada dasarnya adalah bagian dari sistem saraf, tempat menerima isyarat. !aik adrenalin maupun noradrenalin adalah senyaa amina yang larut dalam air, diturunkan dari tirosin melalui ,-& dihidroksifenilalanin. ebaliknya, ketika adrenalin diberikan pada jaringan hati yang sudah dibuat homogen, ditambah dengan ATP dan Mg"/, kegiatan glikogen fosforilase di dalam jaringan tersebut menerima rangsangan sangat kuat. *ejadian ini membutuhkan dua tahap. Pertama, adrenalin (epinefrin) bereaksi pada membran hati, meyebabkan terbentuknya suatu faktor perangsang yang stabil terhadap panas dan dapat larut dalam reaksi yang membutuhkan ATP dan Mg"/. Pada tahap kedua, yang juga membutuhkan ATP, faktor yang stabil terhadap panas tersebut mendorong pengubahan fosforilase b, di dalam bagian homogen hati dapat larut menjadi bentuk aktif fosforilase a . faktor perangsang yang stabil terhadap panas ini yang terbentuk dalam tahap pertama, biasanya terdapat hanya dalam jumlah sangat kecil di dalam sel&sel. Akhirnya faktor ini diisolasi dan dikristalkan. Ternyata faktor ini mengandung adenin, ribosa dan fosfat. dengan perbandingan 01010, menunjukkan baha asalnya adalah ATP yang dibutuhkan dalam pembentukannya. Penambahan sejumlah kecil adenilat siklik (AMP siklik atau zAMP) ke dalam ekstrak hati yang larut dapat mendorong pembentukan fosforilase a dari fosforilase b yang kurang aktif dengan adanya ATP. Penelitian lebih lanjut oleh utherland dan kaan&kaan memperlihatkan baha adrenalin merangsang kuat reaksi enzimatik ATP yang bergantung pada Mg"/ di dalam plasma serpihan membran sel&sel hati. 2nzim yang mengkatalis reaksi ini adenilat siklase didapatkan dalam banyak jaringan hean. 2nzim ini terikat erat pada permukaan dalam membran plasma dan tidak mudah diekstrak dalam bentuk larut. 3engan demikian pengikatan adrenalin ( pembaa pesan !ang pertama" oleh reseptor pada permukaan mendorong pembentukan pembaa pesan !ang kedua di dalam sel, yaitu AMP siklik, yang selanjutnya mendorong pengaktifan glikogen fosforilase. Adrenalin tidak hanya merangsang pemecahan glikogen tetapi pada saat yang sama menghambat sintesis glikogen dari glukosa di dalam hati. 3engan demikian hormon ini
menimbulkan akti'itas yang saling berlaanan yang menghasilkan tersedianya glukosa secara maksimal di dalam darah. Pengikatan adrenalin oleh sel hati dan kemudian pembentukan AMP siklik mendorong fosforilasi oleh protein kinase dari bentuk aktif atau bentuk defosfo dari glikogen sintase menjadi bentuk terfosforilasi tidak aktif. Penghambatan atas glikogen sintase disebabkan oleh serangkaian peristia yang dipacu oleh senyaa perangsang yang sama menyebabkan percepatan pemecahan glikogen untuk menghasilkan glukosa darah. 3engan jalan ini semua glikogen, glikosa %&sofat dan prekursor lain yang tersedia diarahkan menuju produksi glukosa darah bebas, dengan demikian menyediakan otot dengan bahan bakar maksimal, siap untuk menghadapi keadaan darurat. 4ara masuk residu glukosa ke dalam glikolisis adalah dari glikogen melalui kerja glikogen fosforilase, yang juga merupkan enzim pengatur. Pada hati dan otot, fosforilase gliogen berada pada keadaan strategic di antara cadangan bahan baker glokogen dansistem glikolitik untk penggunaan bahanbakar. Pada otot kerangka enzim terdapat dalam dua bentuk yaitu bentuk aktif (fosforilase a) dan bentuk tanpa fosfat yan jauh lebih tidak aktif (foforialse b). 5nterkon'ersi bentuk aktif dan nonaktif fosforilase glikogen disebabkan oleh enzim khusus yang merangsang terjadinya modifikasi ko'alen fosforilase, Fosforilase a diubah menjadi fosforilase b yangkurang katif oleh enzim fosfatase fosforilase a, yang dengan cara hidrolisis, mengeluarkan gugus fosfat fungsionil dari molekul fosforilase a . Fosforilase b dapat diubah kembali menjadi fosforilase a yang aktif oleh enzim kinase fosforilase b, yang menyebabkan terjadinya fosforilase residu serin fungsionil pada fosforilase b oleh ATP, sehingga dihasilkan fosforilase a, $adi, melalui kerja fosfatase fosforilase a dan kinase fosforilase b, nisbah bentuk aktif fosforilase a terhadap
fosforilase b yang relatif non aktif di dalam sel dapat diubah&ubah. Fosforilase glikogen otot kerangka oleh dua mekanisme yang berbeda 1 (0) modifikasi ko'alen, melalui fosforilase dan defosforilasi gugus hidroksil serin fungsionil, dan (") regulasi alosterik fosforilase b oleh pengikatan nonko'alen AMP atau ATP. Pada otot yang sedang berisitirahat, hampir semua fosforilase berada dalam bentuk b, yang bersifat noanktif, karena ATP terdapat pada konsentrasi yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan AMP.
+ormon adrenalin (juga disebut epinefrin) yang dikeluarkan
ke dalam darah oleh
medulla adrenal bilamana organiseme tiba&tiba menghadapi keadaan darurat, merupakan isyarat molecular bagi hati dan otot. $ika kedua organ ini menerima isyarat, hati mengaktifkan fosforilase glikogennya, dan meningkatkan pembentukan glukosa darah, dan oleh sebab itu, membuat bahan bakar tersedia bagi otot. 5syarat ini bekerja pada otot kerangka, untuk engangktifkan pemecahan glikogen otot menjadi laktat melaluiglikolisis dank arena tiu, menignkatkan produksi ATP untuk menanggulangi keadaan darurat. Melalui suatu rangkaian reaksi&reaksi berurutan, yang akan kit amatti nanti, adrenalin akhrinya merangsang akti'itas kinase fosforilase b, yang menyebabkan peningkatan tinggi nisbah fosforilase a terhadap fosforilase b. jika sekresi adrenalin terhenti setelah keadaan darurat berlalu , kinase fosforilase b kembali ke tingkat semula, kecepatan raksi diperlambat, dan nisbah fosforilase a terhadap fosforilase b kembali ke keadaan normal.
