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グリコーゲンホスホリラーゼとは?

ぐりこーげんほすほりらーぜ

グリコーゲンホスホリラーゼとは、肝臓や筋肉でグリコーゲンを分解してグルコース1-リン酸を遊離させる酵素で、血糖維持やエネルギー動員に関わります。

グリコーゲンホスホリラーゼ(Glycogen phosphorylase)は、動物の細胞内に蓄積されたグリコーゲンをリン酸分解(ホスホロリシス)する酵素です。グリコーゲンの非還元末端からグルコース残基をリン酸基とともに切り離し、グルコース1-リン酸を生成します。この反応はATPを消費せず、リン酸基を直接利用する点が特徴です。

グリコーゲンホスホリラーゼはa型(リン酸化・活性型)とb型(脱リン酸化・不活性型)の2状態を持ち、ホルモンシグナルによって相互変換されます。

  • グルカゴン・アドレナリンが受容体に結合するとcAMPが上昇し、プロテインキナーゼAが活性化、ホスホリラーゼキナーゼを介してb型がa型に変換され酵素活性が高まる。
  • インスリンはこの反応を抑制し、グリコーゲン合成に切り替わる。

組織ごとに機能が異なります。肝臓のグリコーゲンホスホリラーゼは空腹時に活性化し、グルコース1-リン酸をグルコース6-リン酸→グルコースと変換して血液中に放出し、血糖値を維持します。一方、筋肉ではグルコース1-リン酸がそのまま解糖系に入り、筋収縮のエネルギーに使われます。

グリコーゲンホスホリラーゼの異常は糖原病(グリコーゲン蓄積症)の原因となり、肝型欠損(ハーズ病)や筋型欠損(マッカードル病)などの疾患が知られています。

使い方・例文

激しい運動を始めると筋肉内のアドレナリンシグナルによってグリコーゲンホスホリラーゼが活性化し、筋グリコーゲンが素早く分解されてエネルギーが供給されます。このしくみは運動生理学や糖原病の解説で取り上げられます。

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