fosfoenolpiruvato carboxiquinase (pepck)
TRANSCRIPT
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FOSFOENOLPIRUVATO
CARBOXIQUINASE (PEPCK)
Sara Rezende
Thamires de Oliveira
Bioqumica II
Wagner Coelho
Tecn. em Produo de
Frmacos 3 perodo
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2Introduo Gliconeognese PEP-Carboxicinase
Metabolismo Energtico
Super Expresso
GnicaConcluso
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INTRODUO
A PEPCK converte oxaloacetato em PEP,
dependente de GTP como doador de grupo
fosforila.
A localizao celular varia: mitocondrial
(PEPCK-M) e citoslica (PEPCK-C)
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INTRODUO
Enzima com potencial Cataplertico
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INTRODUO
PEPCK-C tem papel no metabolismo
intermedirio, que est presente no fgado,
rim e tecido adiposo branco e est envolvido
na gliconeognese.
Esta enzima tambm est presente em
tecidos de mamferos, incluindo o intestino
delgado, o clon, a glndula mamria,
glndula supra renal, o pulmo e msculo.
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Sntese de glicose no
estado alimentado
Trs reaes
irreversveis da gliclise
so contornadas
Primeira reao de
contorno
GLICONEOGNESE
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GLICONEOGNESE
Converso do piruvato em fosfoenolpiruvato
(PEP), requerendo um aporte de energia
livre.
Obtido pela converso do piruvato em um
intermedirio, o oxaloacetato.
O processo requer duas enzimas:
Piruvato-carboxilase
PEP-carboxicinase (PEPCK)7
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GLICONEOGNESE
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PEP-CARBOXICINASE
PEPCK ocorre em muitas espcies, e a
sequncia de aminocidos distinta para
cada uma:
Animais
Plantas
Bactrias
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PEP-CARBOXICINASE
Regulao em animais:
O glucagon eleva indiretamente a expresso
de PEPCKC por aumentar os nveis de AMPc
(atravs de ativao de adenililciclase) no
fgado, o que consequentemente conduz
fosforilao.12
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PEP-CARBOXICINASE
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O cortisol passa atravs da membrana lipdica
das clulas hepticas e, em seguida, liga-se a
um receptor de glicocorticides (GR), que
dimeriza o complexo de cortisol e GR, que
passa para o ncleo onde se liga ao elemento
de resposta a glicocorticides (GRE) e produz
mais PEPCK.
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METABOLISMO ENERGTICO
Papel da PEPCK-C no msculo esqueltico,
tendo importncia no metabolismo
energtico total, centrando no potencial de
gerao de alanina.
Com tcnicas de istopos in
vivo, demonstra-se que gliconeognese,
no gliclise, era a fonte principal de
glicerol.
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SUPER EXPRESSO GNICA
No tecido adiposo, a PEPCK enzima-chave
da gliconeognese. Em ratos, 95% citoslica
e 5% mitocondrial, o que permite a realizao
de estudos por meio da verificao da
atividade total da enzima, sem a necessidade
de separar a frao mitocondrial.
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SUPER EXPRESSO GNICA
Introduziu-se quantidades acima do normal
de PEPCK no gene que domina a formao
do esqueleto dos ratos
O ndice de atividade dos ratos aditivados
com PEPCK-C chega a ser sete vezes
superior ao dos restantes
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SUPER EXPRESSO GNICA
A sobre-expresso de PEPCK-C no
msculo esqueltico conduz a uma taxa
maior de gliceroneognese no tecido e a
acumulao de triacilglicerol. Isto resulta no
aumento da oxidao dos cidos graxos no
tecido e a subsequente estimulao da
sntese mitocondrial. O aumento de
mitocndrias, bem como a disponibilidade
de cidos graxos no msculo, so
responsveis pela hiperatividade observadanos ratinhos
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SUPER EXPRESSO GNICA
Uma anlise dos nveis de hormnios e
citocinas no sangue dos ratos PEPCK-
C mus observa-se nveis muito baixos de
insulina e leptina, em comparao aos
animais normais.
O elevado nvel de atividade tambm
resulta no aumento da sensibilidade
insulina e o recrutamento de GLUT-4 para a
superfcie da clula. 18
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SUPER EXPRESSO GNICA
A razo para o prolongamento da capacidade
reprodutiva em camundongos fmeas e mudanas
de comportamento no clara.
Doses fortificadas do enzima PEPCK-C repe os
nveis energticos no corpo dos mamferos e
aumenta a sua longevidade
A razo para o prolongamento da capacidade
reprodutiva em camundongos fmeas e mudanas
de comportamento no clara.20
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DIABETES MELLITUS TIPO 2
O nvel de glicose no sangue elevado,
pois as clulas so resistentes ao da
insulina.
Regulao pela insulina
Sntese de glicose
Tiazolidinedionas 21
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SUPER EXPRESSO GNICA
Procedimentos Experimentais:
Em primeiro lugar, foi avaliada acapacidade de ratos com e sem PEPCK-C mus para concorrer distncia.
Em segundo lugar, determinou o VO2 max.
Em terceiro lugar, foi determinado avelocidade mxima que os ratinhos podiamcorrer at exausto. 22
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SUPER EXPRESSO GNICA
Gerao de ratos PEPCK-C:
A Um promotor do gene da actina humano, foiligado ao DNA do rato PEPCK-C.
B, uma ilustrao de duas cpias do transgeneintegrado no genoma da clula hospedeira.
C, uma representao esquemtica para gerarratos PEPCK. -C mus utilizados no estudos.
D, uma transferncia de RNAm de ratos PEPCK-C no msculo esqueltico.
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SUPER EXPRESSO GNICA
Caractersticas Metablicas:
Diferena na concentrao de lactato no
sangue, aps o momento de exausto.
Os ratos PEPCK-C mus dependem de cidos
graxos como fonte de energia. Os ratinhos
de controle se movem rapidamente, a partir
do metabolismo do cido g. para a utilizao
de glicognio muscular como combustvel. 26
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ANLISE HISTOLOGICA
Relao entre os nveis de
PEPCK-C no msculo e a
concentrao de
triglicerdeos.
Camundongos PEPCK-
Cmus, foram analisados porhematoxilina e eosina,
tendo altas concentraes
de lipdios em comparao
com os controles.
Fornece energia necessria
para sustentar o seu
extraordinrio nvel de
atividade.28
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CONCLUSO
notvel que a sobre-expresso de uma enzima
envolvida numa via metablica deve resultar em uma
profunda alterao no fentipo do rato, como um fator
de transcrio ou co-reguladores da transcrio.
Um dos mais notveis diferenas fisiolgicas causadaspela sobre-expresso de PEPCK-C foi o aumento de
40% em VO2 mx.
Um terceiro papel possvel de PEPCK-C no msculo
esqueltico sintetizar msculo esqueltico e
depsitos de triglicrideos considervel para apoiar o
metabolismo de energia.31
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BIBLIOGRAFIA
KRIEGLER,S. 2011. Diabetes. Disponvel em
http://www.pepck-and-the-ketogenic-
diet.com/Diabetes.html.
CANDOSO, M.A. 2007. Super ratos genticos mais fortes . Disponvel em
http://www.dn.pt/inicio/interior.aspx?content_id=988
088&page=-1
HANSON, R. 2007. Overexpression of the
Cytosolic form of PEPCKC im skeletal muscle
inthe mouse.
HANSON, R. 2007. Born to run: the story of
PEPCKC mouse. 32
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OBRIGADA
PELA
ATENO!
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