Los activadores enzimáticos son moléculas que se unen a las enzimas y aumentan su actividad . Son lo opuesto a los inhibidores enzimáticos . Estas moléculas suelen estar implicadas en la regulación alostérica de las enzimas en el control del metabolismo . En algunos casos, cuando un sustrato se une a una subunidad catalítica de una enzima, esto puede desencadenar un aumento de la afinidad del sustrato, así como de la actividad catalítica en las otras subunidades de la enzima, y por tanto el sustrato actúa como activador.
Un ejemplo de un activador enzimático que funciona de esta manera es la fructosa 2,6-bisfosfato , que activa la fosfofructoquinasa 1 y aumenta la tasa de glucólisis en respuesta a la hormona glucagón .
La hexoquinasa -I (HK-I) es un activador enzimático porque atrae la glucosa hacia la vía de la glucólisis . Su función es fosforilar la glucosa liberando glucosa-6-fosfato (G6P) como producto. La HK-I no solo señala la activación de la glucosa hacia la glucólisis, sino que también mantiene una concentración baja de glucosa para facilitar su difusión hacia la célula. Tiene dos dominios catalíticos (dominio N-terminal y dominio C-terminal) que están conectados a través de una hélice α. El N-terminal actúa como un regulador alostérico del C-terminal; el C-terminal es el único que participa en la actividad catalítica. La HK-I está regulada por la concentración de G6P, donde G6P actúa como un inhibidor de retroalimentación. A baja concentración de G6P, la HK-I se activa; a alta concentración de G6P, la HK-I se inhibe. [1]
La glucoquinasa (GK) es una enzima que ayuda en la vía glucolítica al fosforilar la glucosa en glucosa-6-fosfato (G6P). Es una isoenzima de la hexoquinasa y se encuentra principalmente en las células β pancreáticas, pero también en las células del hígado, el intestino y el cerebro, donde la glucólisis causa la secreción de insulina inducida por la glucosa. [2] El activador de la glucoquinasa reduce las concentraciones de glucosa en sangre al mejorar la captación de glucosa en el hígado y aumentar la producción de insulina por las células β pancreáticas. [2] Debido a esto, la glucoquinasa y los activadores de la glucoquinasa son el foco del tratamiento para las personas con diabetes mellitus tipo 2. La glucoquinasa tiene un solo sitio alostérico donde la proteína reguladora de la glucosa (GKRP) se une en el núcleo de la célula en su forma inactiva cuando hay una baja concentración de glucosa presente en la célula. Sin embargo, cuando la concentración de glucosa en la célula aumenta, el complejo glucoquinasa-GKRP se desintegra y la GK pasa al citoplasma, donde fosforila la glucosa. La glucosa, cuando es abundante en las células, actúa como un activador enzimático de la glucoquinasa. La activación de la glucoquinasa en las células β y las células hepáticas da como resultado la captación de glucosa y la producción de glucógeno. Esta activación en las células β conduce a la secreción de insulina, lo que promueve la captación de glucosa y su almacenamiento como glucógeno en los músculos. [3]