Glycogeenvorming

Glycogeenvorming, ook wel glycogenese genoemd, is het biosynthetische proces waarbij glucose wordt omgezet in glycogeen, de vertakte polymeer die als snelle opslagvorm van glucose fungeert. Bij mensen vindt glycogeenvorming vooral plaats in lever en skeletspierweefsel. In de lever dient glycogeen als reserve voor het handhaven van bloedglucose, terwijl in spierweefsel glycogeen vooral beschikbaar is voor lokale energievoorziening tijdens inspanning.

Het proces begint met glucose die wordt gefosforyleerd door hexokinase of, in de lever, glucokinase tot glucose-6-fosfaat. Door omzetting met fosfoglucomutase ontstaat vervolgens glucose-1-fosfaat, waarna UDP-glucose ontstaat via UDP-glucose pyrophosphorylase. UDP-glucose dient als donormolecuul voor de opbouw van glycogeen. Glycogen synthase voegt herhaaldelijk glas glucose-units toe aan een groeitende keten, meestal beginnend bij een primer die door glycogenine wordt gevormd. De groei verloopt vooral via α-1,4-glycosidische koppelingen; voor vertakkingen zorgt branching enzyme (amylo-(1,4→1,6)-transglucosidase) die zijtakken met α-1,6-bindingen introduceert.

Regulatie vindt plaats op meerdere niveaus. Insuline stimuleert glycogeenvorming door de activiteit van glycogen synthase te verhogen, mede via activatie van protein phosphatase-1 (PP1), die glycogen synthase deactiverende fosfaten verwijdert. Glucagon en adrenaline activeren de cAMP-PKA-route, wat leidt tot fosforylering van glycogen synthase en daarmee een afname van de synthese en een toename van glycogenolyse. Allosterische activatie door glucose-6-fosfaat kan de activiteit van glycogen synthase eveneens stimuleren.

Samengevat levert glycogeenvorming een snelle opslagplaats voor glucose, met organ-specifieke functies en regulatie afhankelijk van de voedings- en hormonale toestand.