La gluc?geno fosforilasa es una enzima que regula el uso de glucosa almacenada como fuente de energ?a. Genera glucosa para el metabolismo cuando los niveles de az?car en la sangre son bajos. Hay m?ltiples formas que se encuentran en los humanos, principalmente en los m?sculos y el h?gado, y algunas en el cerebro. Dado que esta enzima controla el primer paso de la utilizaci?n de glucosa, es compleja y altamente regulada. Las reservas de glucosa del cuerpo est?n en forma de gluc?geno, que es una cadena larga y ramificada de miles de unidades de glucosa almacenadas como gr?nulos.
Dado que la glucosa es el carbohidrato primario utilizado como combustible por el cuerpo, su almacenamiento y uso est? estrictamente regulado. El gluc?geno fosforilasa lleva a cabo el primer paso en la descomposici?n del gluc?geno del pol?mero de almacenamiento de glucosa para producir unidades individuales de glucosa. Esta enzima agrega una mol?cula de fosfato inorg?nico a una unidad de glucosa en el extremo de una cadena de gluc?geno, convirti?ndola en glucosa-1-fosfato y liber?ndolo del gluc?geno. La mol?cula de glucosa-1-fosfato es transformada posteriormente en glucosa-6-fosfato por otra enzima y entra en el ciclo de glucosa, terminando siendo utilizada en la respiraci?n aer?bica. Este desglose del gluc?geno para producir glucosa se conoce como glucogen?lisis.
Esta v?a solo opera bajo ciertas condiciones. Cuando el nivel de az?car en la sangre es bajo, la hormona glucag?n es secretada por el p?ncreas para terminar en el h?gado. A trav?s de una serie compleja de se?ales, hace que se agregue un grupo fosfato a la gluc?geno fosforilasa. Esta enzima es capaz de agregar su grupo fosfato inorg?nico a la glucosa para comenzar la degradaci?n del gluc?geno hep?tico.
La mayor?a de la enzima gluc?geno fosforilasa, un d?mero compuesto por dos subunidades, est? unida al gr?nulo de gluc?geno. Permanece en forma inactiva hasta que se agrega una mol?cula de fosfato inorg?nico a un grupo de amino?cidos de serina en la enzima. Esto lo transforma a un estado activo, y puede comenzar a fosforilar la glucosa.
La gluc?geno fosforilasa se puede regular de maneras alternativas, dependiendo del grupo de tejidos. El tejido muscular utiliza mucha energ?a en forma de trifosfato de adenosina (ATP) compuesto de tres fosfatos de alta energ?a. Cuando esto se descompone, forma una mol?cula de baja energ?a con un solo grupo fosfato conocido como monofosfato de adenosina (AMP). Un modo completamente diferente de regulaci?n en el tejido muscular es la uni?n de AMP a la enzima que degrada el gluc?geno. Esto hace que la estructura de la enzima cambie, y luego puede degradar el gluc?geno.
Los gr?nulos de gluc?geno son una forma eficiente de almacenar una gran cantidad de energ?a qu?mica en una peque?a cantidad de espacio. Muchas cadenas de glucosa tienen ramificaciones, pero la gluc?geno fosforilasa solo puede actuar en unidades terminales de glucosa en cadenas lineales. Se requiere una enzima de desramificaci?n especial antes de que la enzima pueda degradar completamente el gluc?geno.