Modelando la fosforilación de la glucosa por humanos
Autores: Mai, Vinh Q.; Meere, Martin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Modelando la fosforilación de la glucosa por humanos
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Enzima
Fosforilación
Glucosa
Regulación
Modelo matemático
Análisis de sensibilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, desarrollamos un modelo matemático completo para describir la fosforilación de la glucosa por la enzima. La fosforilación de la glucosa es el primer paso de la vía glucolítica, y como tal, está cuidadosamente regulada en las células. fosforila la glucosa para producir glucosa-6-fosfato, y la célula regula la velocidad de fosforilación inhibiendo la acción de esta enzima. La célula utiliza tres procesos inhibitorios para regular la enzima: un proceso inhibitorio de producto alostérico, un proceso inhibitorio de producto competitivo y un proceso inhibitorio competitivo. Sorprendentemente, la regulación celular de aún no está completamente resuelta, por lo que, en este estudio, desarrollamos un modelo matemático detallado para ayudar a desentrañar el comportamiento. Las simulaciones numéricas del modelo produjeron resultados consistentes con el comportamiento determinado experimentalmente de. Además, las simulaciones proporcionaron información biológica sobre el enigmático comportamiento enzimático, como la dependencia de la velocidad de fosforilación en la concentración de fosfato inorgánico o la concentración del producto glucosa-6-fosfato. Se implementó un análisis de sensibilidad global del modelo para ayudar a identificar los mecanismos clave de regulación. El análisis de sensibilidad también permitió el desarrollo de un modelo más simple que produjo una salida muy cercana a la del modelo completo. Finalmente, se indica brevemente la utilidad potencial del modelo en asistir en estudios experimentales.
Descripción
En este estudio, desarrollamos un modelo matemático completo para describir la fosforilación de la glucosa por la enzima. La fosforilación de la glucosa es el primer paso de la vía glucolítica, y como tal, está cuidadosamente regulada en las células. fosforila la glucosa para producir glucosa-6-fosfato, y la célula regula la velocidad de fosforilación inhibiendo la acción de esta enzima. La célula utiliza tres procesos inhibitorios para regular la enzima: un proceso inhibitorio de producto alostérico, un proceso inhibitorio de producto competitivo y un proceso inhibitorio competitivo. Sorprendentemente, la regulación celular de aún no está completamente resuelta, por lo que, en este estudio, desarrollamos un modelo matemático detallado para ayudar a desentrañar el comportamiento. Las simulaciones numéricas del modelo produjeron resultados consistentes con el comportamiento determinado experimentalmente de. Además, las simulaciones proporcionaron información biológica sobre el enigmático comportamiento enzimático, como la dependencia de la velocidad de fosforilación en la concentración de fosfato inorgánico o la concentración del producto glucosa-6-fosfato. Se implementó un análisis de sensibilidad global del modelo para ayudar a identificar los mecanismos clave de regulación. El análisis de sensibilidad también permitió el desarrollo de un modelo más simple que produjo una salida muy cercana a la del modelo completo. Finalmente, se indica brevemente la utilidad potencial del modelo en asistir en estudios experimentales.