Glycogène synthase du muscle squelettique (régulation)

Contrairement à la glycogène synthase hépatique, la glycogène synthase du muscle squelettique existe sous au moins trois formes interchangeables. Ces formes diffèrent les unes des autres par leur degré de phosphorylation. Une augmentation de la phosphorylation entraîne une diminution de l'activité.

La phosphorylation se produit à différents endroits de la glycogène synthase par 3 enzymes :

• glycogène synthase kinase 1 (GSK1) ; augmente l'activité en réponse à l'AMPc
• GSK2 :
  • lorsqu'elle est activée, agit également pour phosphoryler l'enzyme glycogène phosphorylase ; par conséquent, elle diminue l'activité de la glycogène synthase mais augmente l'activité de la glycogène phosphorylase
  • possède un site de liaison pour le calcium ; le calcium augmente l'activité de la GSK2, diminuant ainsi l'activité de la glycogène synthase.
  • La GSK2 existe sous au moins 2 formes ; la forme active est phosphorylée ; la déphosphorylation vers la forme inactive dépend de la présence d'une phosphatase.
• GSK3 ; l'activité est augmentée par l'élévation de l'AMPc.

Comme la glycogène phosphorylase, la glycogène synthase peut également être déphosphorylée par des enzymes phosphatases. Les enzymes phosphatases peuvent être stimulées par des réductions de la concentration d'AMPc.

Ainsi, la glycogène synthase dans le muscle squelettique peut être stimulée par l'insuline, qui agit en réduisant la concentration d'AMPc. L'inverse est vrai pour l'adrénaline. En raison de l'absence de récepteurs membranaires, le glucagon n'a pas tendance à agir sur le muscle squelettique.

Le calcium libéré lors du couplage excitation-contraction agit sur GSK2 pour réduire indirectement l'activité de la glycogène synthase.