Phosphorylase-Kinase
Englisch: phosphorylase kinase
Definition
Die Phosphorylase-Kinase, kurz PhK, ist ein Enzym, das die Glykogenphosphorylase phosphoryliert und somit aktiviert. Sie zählt zu den Serin/Threonin-Kinasen.
Genetik
Biochemie
PhK liegt als 1,3 MDa schweres Hexadekamer in der Zelle vor. Dieses besteht aus vier gleichen Bestandteilen, von denen jedes wiederum ein Heterotetramer aus vier verschiedenen Untereinheiten (α, β, γ, δ) ist. Bei der δ-Untereinheit handelt es sich um den Calciumrezeptor Calmodulin (CaM). Für die anderen Untereinheiten existieren verschiedene Isoformen, die zum Teil gewebsspezifische Expressionsmuster aufweisen.
Die γ-Untereinheit besitzt die katalytische Kinaseaktivität, während die anderen Untereinheiten regulatorische Funktionen erfüllen.
Regulation
Die Aktivität von PhK wird zum einen über cAMP-abhängige Phosphorylierung der α- und β-Untereinheit durch die Proteinkinase A gesteuert. Diese posttranslationale Modifikation hebt ihren inhibitorischen Effekt auf die Kinaseaktivität auf.
Durch den Anstieg der intrazellulären Calciumkonzentration (Ca2+) kommt es zu einer Konformationsänderung von Calmodulin, was zur Aktivierung der katalytischen Untereinheit führt.
Funktion
PhK integriert metabolische, neuronale und hormonelle Signale und aktiviert entsprechend den Glykogenabbau. Die Reaktion ist reversibel und kann durch die Phosphorylase-Phosphatase wieder rückgängig gemacht werden, wodurch die Glykogenphosphorylase inaktiviert wird.