Glicogénio sintase do músculo esquelético (regulação)

Ao contrário da glicogénio sintase hepática, a glicogénio sintase muscular esquelética existe em pelo menos três formas interconvertíveis. As formas diferem umas das outras pelo seu grau de fosforilação. O aumento da fosforilação resulta numa diminuição da atividade.

A fosforilação ocorre em diferentes locais da glicogénio sintase por 3 enzimas:

• glicogénio sintase quinase 1 (GSK1); aumenta a atividade em resposta ao AMPc
• GSK2:
  • quando activada, actua também para fosforilar a enzima glicogénio fosforilase; por conseguinte, diminui a atividade da glicogénio sintase mas aumenta a atividade da glicogénio fosforilase
  • tem um local de ligação para o cálcio; o cálcio aumenta a atividade da GSK 2, diminuindo assim a atividade da glicogénio sintase
  • GSK2 existe em pelo menos 2 formas; a forma ativa é fosforilada; a desfosforilação para a forma inativa depende da presença de uma fosfatase
• GSK3; atividade aumentada por elevações do AMPc

Tal como a glicogénio fosforilase, a glicogénio sintase também pode ser desfosforilada por enzimas fosfatases. As enzimas fosfatases podem ser estimuladas por reduções da concentração de cAMP.

Assim, a glicogénio sintase no músculo esquelético pode ser estimulada pela insulina, que actua para reduzir a concentração de AMPc. O inverso é verdadeiro para a adrenalina. Devido à ausência de receptores membranares, o glucagon não tem tendência a atuar no músculo esquelético.

O cálcio libertado durante o acoplamento excitação-contração actua sobre a GSK2 para reduzir indiretamente a atividade da glicogénio sintase.