Glycogènolyse, AMPc et phosphodiestérase
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De quelle façon la caféine agit-elle pour stimuler la glycogénolyse ?

La dégradation du glycogène résulte de l'action double de la protéine kinase A dépendante de l'AMP cyclique (AMPc) qui est activée par la fixation de l'AMPc.

Dans sa forme activée, la protéine kinase A dépendante de l'AMPc active à son tour la phosphorylase kinase en la phosphorylant.

Cette dernière active à son tour la glycogène phosphorylase en la phosphorylant.

En parallèle, la protéine kinase A dépendante de l'AMPc inhibe la glycogène synthase en la phosphorylant.

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L'adénosine mono-phophate cyclique

L'adénylate cyclase synthétise l'AMPc (figure ci-contre) selon la réaction : ATP <=> 3',5'-AMP cyclique + PPi

Le groupement phosphate est relié aux carbones 3 et 5 du ribose.

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La dégradation de l'AMPc est catalysée par la 3',5'-nucléotide cyclique phosphodiesterase (PDE - EC 3.1.4.17) selon la réaction : AMPc + H2O <=> 5'-AMP

La concentration de l'AMPc est donc controlée par une balance fine entre sa synthèse (adénylate cyclase) et sa dégradation (PDE).

Il existe de multiples formes de PDE chez les Eucaryotes.

Ces isoenzymes possède un substrat spécifique et une régulation distincte.

isoenzyme de PDE affinité pour le substrat
stimulée par la calmoduline forte pour GMPc et faible pour AMPc
stimulée par le GMPc faible pour GMPc et AMPc
inhibée par le GMPc forte pour GMPc et AMPc
PDE hydrolysant spécifiquement l'AMPc forte pour AMPc et GMPc
PDE hydrolysant spécifiquement le GMPc forte pour GMPc et AMPc
PDE hydrolysant spécifiquement le GMPc forte pour GMPc
PDE hydrolysant spécifiquement l'AMPc forte pour AMPc

Source : V. Lagente et al. - "Potentiels des inhibiteurs de PDE"

La PDE est inhibée par les méthyl-xanthines comme la caféine ou la théophyline.

L'inhibition empèche la dégradation de l'AMPc et prolonge donc le signal et l'activation des effecteurs.

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