Struktur Glikogen dan Metabolisme Glikogen adalah polisakarida yang merupakan zat cadangan karbohidrat utama dari banyak organisme hidup, termasuk manusia, dan yang serupa dengan cadangan pati. Glikogen terbuat dari unit glukosa yang bergabung baik baik melalui hubungan cx-1,4 atau 1,6 keterkaitan dan dengan cara ini terbentuk polimer karena berat molekulnya yang jutaan memberikan tekanan osmotik minimal dibandingkan dengan Jumlah glukosa bebas yang sebanding. Karena molekul molekul yang bercabang (1,6 link) sangat mudah larut dan dengan jumlah ujung rantai yang besar sangat cocok untuk serangan cepat oleh exoenzym dalam proses degradatif yang menyebabkan penggunaannya. Semua sel mamalia memiliki kemampuan untuk membuat glikogen dan sejauh mana glikogen dibuat dan terdegradasi terkait dengan fungsi sel tertentu. D engan demikian, glikogen berlimpah di hati dimana ia digunakan terutama untuk membentuk glukosa darah, dan di otot di mana ia me rupakan bahan bakar untuk kontraksi otot. Otak, di sisi lain, meskipun memanfaatkan glukosa secara istimewa untuk kebutuhan metaboliknya, tidak menyimpan glikogen sampai batas tertentu. Gambar 1 menggambarkan secara diagram struktur molekul glikogen yang mungkin. Polisakarida dibuat dengan proses perpanjangan rantai yang terjadi di pinggiran molekul dengan penambahan glukosa secara berurutan dalam 1,4 keterkaitan. Seiring rantai tumbuh, pengenalan titik cabang terjadi dengan menghilangkan segmen rantai luar yang t umbuh dan reposisi mereka dalam molekul dalam 1,6 kaitan. Proses pemanjangan rantai dan percabangan ini dicapai dengan enzim glikogen sintetase dan percabangan. per cabangan. Katabolisme polisakarida dicapai dengan proses yang berlawanan, yaitu rendaman rantai dan debranching. Enzim pelarut rantai adalah fosforilase, enzim yang lagi-lagi bekerja pada ujung rantai perifer dan yang menyebabkan pembelahan dari 1,4 hubungan untuk memberi glukosa 1-fosfat. Proses pemendekan rantai berlanjut sampai titik cabang mendekati saat fosforilase kehilangan afinitasnya untuk glikogen yang terdegradasi sebagian dan pada titik ini glikogen ditemukan memiliki semua rantai luarnya pada struktur yang ditunjukkan di bawah (gambar 2a). Ini disebut sebagai batas dextrin fosforilasa. Debranching yaitu penghilangan 1,6 tautan, sekarang terjadi melalui proses yang melibatkan transferase diikuti oleh enzim pemecah rekor yang m enghidrolisis satu tumpukan glukosa bergabung dalam 1,6 tautan untuk memberi glukosa (gambar 2b). Setelah titik cabang telah dihapus, fosforilasa dapat lagi menyelesaikan tugas pemendekan rantai dan keseluruhan proses berlanjut sampai titik cabang baru ditemukan saat proses pengalihan / pemulangan dilakukan berulang. Proses sintesis dan degradasi polisakarida ini terjadi di sitoplasma sel, meskipun retikulum endoplasma juga dapat dilibatkan. Jalur fosforolitik membentuk jalur degradatif utama untuk glikogen; Namun, glikogen mungkin juga terdegradasi oleh cx-amilase sel meskipun signifikansi jalur ini tidak diketahui. Sebagai tambahan, x-glukosidase terjadi di dalam sel dan kira-kira dapat dibagi menjadi yang bertindak netral dan yang bekerja pada pH asam (Taylor dan Whelan, 196 8). Cx-amilase dan rekan-rekannya telah mempelopori pekerjaan pada salah satu glukosidase tx ini, yang diyakini berasal dari lisosom, yang bertanggung jawab atas degradasi glikogen yang mencapai bagian dalam lisosom selama autofag normal mereka. Kurangnya asam ini pH optimum oksid glukosidase (kadang-kadang disebut sebagai asam maltase), yang mampu menurunkan glikogen secara total sampai glukosa, menyebabkan penyakit penyimpanan glikogen fatal tipe II (penyakit Pompe). Gambar 3 mer angkum mekanisme enzim yang bertanggung jawab untuk sintesis dan degradasi glikogen dan kaitannya dengan jalur theglycolytic.
Gangguan Metabolisme Glikogen Enzim yang membawa tanda bintang pada gambar 3 adalah jenis penyimpanan penyakit glikogen spesifik., karena adanya ke salahan genetik, diketahui menyebabkan akumulasi jumlah glikogen yang tidak normal. Akumulasi glikogen seringkali memiliki struktur normal yang memiliki rata-rata 12 unit glukosa ke setiap rantai perifer ke titik cabang. Namun, pada beberapa penyakit penyimpanan glikogen, misalnya pada tipe III dimana mekanisme pemenggalan kepala hilang, produk akhir aktivitas fosforilase, yaitu dextrin batas fosforilase, ditemukan di mana rantai luar molekul glikogen akan sangat pendek, dan dengan demikian keseluruhan panjang rantai (CL) akan jauh lebih kecil dari 12. Di sisi lain, defisiensi enzim percabangan, yang merupakan cacat yang sangat langka (penyakit penyimpanan glikogen tipe IV), mengakibatkan glikogen menyerupai amilopektin, komponen pati, produk penyimpanan tanaman dunia. Glikogen banyak kekurangan percabangan dan memiliki CL keseluruhan sekitar 22 dan jauh lebih mudah larut daripada glikogen normal. Hal ini mungkin diperlakukan sebagai zat asing terlepas dari kenyataan bahwa sel menghasilkannya, dan reaksi bermusuhan semacam itu mungkin menjadi dasar sirosis awal yang merupakan karakteristik penyakit tipe IV ini. Serta penilaian struktur halus glikogen, pewarnaan yodium polisakarida juga dapat memberikan informasi berharga mengenai strukturnya. Penyerapan puncak normal dari noda iodin glikogen berada di wilayah 460-480 nm, namun ini akan dimodifikasi jika CL rata-rata diubah. Tabel I merangkum jenis penyakit penyimpanan glikogen yang sekarang dikenal dan jaringan utama yang terkena. Golongan ini dibagi secara bebas ke dalam tempat lesi enzimatik, dan karenanya akumulasi polisakarida, dilokalisasi (tipe I, V, VII), dan distribusi yang lebih umum di antara jaringan terlihat (tipe II, III, IV, VI). Literatur penyakit penyimpanan glikogen sangat besar, dan pembaca yang mencari informasi lebih lanjut dirujuk ke beberapa ulasan yang meliputi Brown dan Br own (1968, tipe I, III, IV, V, dan VII), Hers dan Van Hoof (1968, tipe I, III, IV, V, dan VII) 1968, tipe IL dan VI), Howell (1972, semua tipe), dan Hers dan de Barsy (1973, tipe LI). Tabel II merangkum beberapa gejala klinis yang tampaknya relatif karakteristik penyakit penyimpanan glikogen individu, namun harus ditekankan bahwa ada banyak lainnya dan, memang, t idak semua gejalanya, bahkan yang tidak dikatakan sebagai karakteristik, selalu muncul dalam setiap kasus. Kelainan ini merupakan kelangkaan yang relatif, mungkin di wilayah 1 dari 70.000 ke lahiran hidup (Ockerman, 1972; Moe, Garatun-Tjeldst0, Garatun-Tjeldst0, Raae, dan Vogt, 1972), setidaknya memastikan bahwa deskripsi klinis terdokumentasi dengan baik tersedia, karena kebanyakan pasien penyakit penyimpanan glikogen mencapai literatur dalam beberapa bentuk atau lainnya.
