Como a UDP-glicose participa da síntese de glicogênio?

O ponto inicial para a síntese do glicogênio a partir da glicose livre é a reação da enzima hexoquinase que fosforila a glicose em glicose 6-fosfato:

ATP + D-glicose → D-glicose 6-fosfato + ADP

Na próxima etapa a glicose 6-fosfato é reversivelmente convertida em glicose 1-fosfato pela fosfoglicomutase:

Glicose 6-fosfato ⇌ glicose 1-fosfato

Chegamos agora em uma reação chave na biossíntese de glicogênio. É a formação da UDP-glicose. A UDP-glicose, como visto anteriormente, é composta por uridina, dois grupos fosfatos e um grupo D-glicosil. Essa molécula é sintetizada a partir da reação entre uma molécula de UTP e uma de glicose 1-fosfato, formando uma molécula de UDP-glicose e liberando uma pirofosfatase (PPi), o qual será posteriormente convertido em ortofosfato (Pi). Tal reação é catalisada pela enzima glicose 1-fosfato uridiltransferase. Segue a baixo tal catálise:

Glicose 1-fosfato + UTP + H2O → UDP-glicose + 2 Pi

A UDP-glicose é o doador imediato dos resíduos de glicose na formação enzimática do glicogênio pela ação da glicogênio-sintetase, que promove a transferência de resíduos glicosil da UDP-glicose para uma extremidade não redutora da molécula ramificada do glicogênio. Nesta reação uma nova ligação α(1→4) é estabelecida entre o átomo de carbono 1 da glicose terminal de um ramo do glicogênio:

UDP-glicose + (glicose)n → UDP + (glicose)n+1
ramo do
glicogênio

O equilíbrio global deste conjunto de três reações favorece grandemente a síntese do glicogênio. A glicogênio-sintetase requer como iniciador uma cadeia ou ramo poliglicosídico α(1→4) contendo quatro resíduos de glicose, ao qual se adicionam sucessivamente grupos glicosíl à extremidade não-redutora.