Los activadores enzimáticos son moléculas que se unen a las enzimas y aumentan su actividad . Son lo opuesto a los inhibidores de enzimas . Estas moléculas suelen estar implicadas en la regulación alostérica de enzimas en el control del metabolismo . Un ejemplo de activador enzimático que actúa de esta manera es la fructosa 2,6-bisfosfato , que activa la fosfofructocinasa 1 y aumenta la tasa de glucólisis en respuesta a la hormona glucagón . En algunos casos, cuando un sustrato se une a una subunidad catalítica de una enzima, esto puede desencadenar un aumento en la afinidad del sustrato, así como la actividad catalítica en las otras subunidades de la enzima y, por lo tanto, el sustrato actúa como un activador.
La hexoquinasa -I (HK-I) es un activador de enzimas porque atrae glucosa hacia la vía de la glucólisis . Su función es fosforilar la glucosa liberando glucosa-6-fosfato (G6P) como producto. HK-I no sólo señala la activación de la glucosa en la glucólisis sino que también mantiene una concentración baja de glucosa para facilitar la difusión de la glucosa hacia el interior de 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 regulador alostérico del C-terminal; el C-terminal es el único involucrado en la actividad catalítica. La HK-I está regulada por la concentración de G6P, donde G6P actúa como inhibidor de la retroalimentación. A concentraciones bajas de G6P, se activa HK-I; a altas concentraciones 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 provoca la secreción de insulina inducida por la glucosa. [2] El activador de la glucoquinasa reduce las concentraciones de glucosa en sangre al mejorar la absorción de glucosa en el hígado y aumentar la producción de insulina por parte de las células β pancreáticas. [2] Debido a esto, la glucoquinasa y los activadores de la glucocinasa son el foco del tratamiento para las personas con diabetes mellitus tipo 2. La glucoquinasa tiene un único sitio alostérico donde la proteína reguladora de la glucosa (GKRP) se une al 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 de la célula aumenta, el complejo glucoquinasa-GKRP se rompe y GK avanza hacia el citoplasma donde luego fosforila la glucosa. La glucosa, cuando es abundante en las células, actúa como activador de la enzima glucoquinasa. La activación de la glucocinasa en las células β y en 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 absorción de glucosa y la almacena como glucógeno en los músculos. [3]