Adenilat ciclază

Adenilat ciclaza (AC, engleză  AC, adenilat ciclază, adenilil ciclază EC 4.6.1.1 ) este o enzimă [2] care catalizează conversia ATP în 3',5'-cAMP (forma ciclică a AMP ) cu formarea de pirofosfat [ 3] [4] .

În timpul transducției semnalului, adenilil ciclaza poate fi activată de receptorii cuplați cu proteina G legați de membrana plasmatică ( GPCR ), care transmit stimuli hormonali și alți stimuli în celulă. Activarea adenilat-ciclazei duce la formarea cAMP , care acționează ca un al doilea mesager . cAMP interacționează cu protein kinaza A , canale ionice asociate cu nucleotidele ciclice, și le reglează funcțiile [5] .

La mamifere, zece adenilat ciclaze sunt cunoscute și sunt abreviate ca ADCY1-ADCY10 [6] [7] .

Sistemul de adenilat ciclază

În acest caz, sistemul de adenil-ciclază este luat în considerare folosind exemplul acțiunii adrenaliinei asupra celulelor hepatice . Adrenalina provoacă în organism un efect numit „luptă sau fugi” (luptă sau fugi) – tonusul muscular crește, ritmul cardiac crește. Pentru a mobiliza organismul, este necesară o creștere a concentrației de glucoză din sânge. Legarea adrenalinei de receptorii de pe suprafața celulelor hepatice declanșează descompunerea glicogenului stocat în celulele hepatice și eliberarea de glucoză [8] .

Activare

• Adrenalina se leagă de receptorul β2-adrenergic de pe membrana plasmatică a celulelor hepatice. Ca rezultat al legării ligandului de partea exterioară a membranei plasmatice, se modifică conformația întregului receptor adrenor și se activează proteina G intracelulară cuplată la adrenoreceptor .
• În starea inactivă, proteina G este legată de molecula GDP. După activare, GDP este înlocuit cu GTP, iar proteina G este împărțită în două părți (în subunități α și βγ).
• Partea activă a proteinei G (subunitatea α) se leagă de enzima adenilat ciclază și o activează. Adenilat ciclaza catalizează conversia ATP în cAMP .
• cAMP este al doilea mesager al acestui lanț de transducție a semnalului în celulă. Mai mult, cAMP se răspândește în întreaga celulă și se leagă de protein kinaza A dependentă de cAMP , iar 4 molecule de cAMP se leagă la o moleculă de protein kinază.
• Proteina kinaza A activată este împărțită în patru părți, dintre care două au activități catalitice. Fiecare dintre subunitățile catalitice este capabilă să fosforileze fosforilază kinaza , activând-o.
• În cele din urmă, fosforilaz kinaza fosforilează glicogen fosforilaza .
• Glicogen fosforilaza activată descompune glicogenul pentru a forma glucoză-6-fosfat, care este apoi defosforilat și transformat în glucoză, care intră în sânge.

O caracteristică a acestui sistem de transducție a semnalului în celulă este că semnalul în majoritatea etapelor (cu excepția etapei de activare a proteinei kisan A de către moleculele de cAMP) este îmbunătățit, de exemplu, adenilat ciclaza activată sintetizează multe molecule de cAMP. Ca rezultat al interacțiunii unei molecule de adrenalină cu un receptor din membrana plasmatică a unei celule hepatice, aproximativ 10 milioane de molecule de glucoză sunt excretate în sânge [3] .

Inactivare

Menținerea unei rate metabolice corecte necesită nu numai o intrare rapidă a glucozei în sânge, ci și un mecanism de oprire a acestui sistem. Pentru aceasta, se folosesc mai multe metode:

• Când concentrația de epinefrină în sânge scade, moleculele de adrenalină se disociază în mod natural de receptorul β2-adrenergic.
• Dacă epinefrina nu este disociată de receptorul β2-adrenergic, atunci receptorul este fosforilat de către kinaza receptorului β2-adrenergic și apoi inactivat de către β- arrestină .
• Proteina G în sine are activitate enzimatică și transformă încet (în câteva secunde sau minute) GTP în GDP. După aceea, se îndepărtează de adenilat ciclază și este inactivat.
• Enzima fosfodiesteraza catalizează conversia cAMP în AMP.
• Enzimele fosfatază defosforilează fosforilază kinaza și glicogen fosforilaza [3] .

Efectul adrenalinei asupra altor tipuri de celule depinde de receptorii care se află în membranele lor plasmatice. Deci, de exemplu, ca urmare a legării adrenalinei la adrenoreceptorul alfa-2 , cantitatea de cAMP din interiorul celulei scade.

Vezi și

• toxina holerica

Note

1. ↑ G Proteins Arhivat pe 26 noiembrie 2010 la Wayback Machine . PDB-101
2. ↑ Ghiliarov, 1986 , p. unsprezece.
3. ↑ 1 2 3 David L. Nelson, Michael M. Cox. Principiile Lehninger ale biochimiei. - 4. - WH Freeman, 2004. - 1100 p.
4. ↑ Adenilat ciclază . Marea Enciclopedie Rusă . Preluat la 30 octombrie 2020. Arhivat din original la 2 noiembrie 2020. (Rusă)
5. ↑ Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter. Biologia moleculară a celulei. - 5. - Garland Science, 2008. - 1392 p. — ISBN 0815341059 .
6. ↑ Villacres EC, Xia Z., Bookbinder LH, Edelhoff S., Disteche CM, Storm DR Cloning, cromozomal mapping, and expression of human fetal brain type I adenylyl cyclase  // Genomics  :  journal. - Academic Press , 1993. - iulie ( vol. 16 , nr. 2 ). - P. 473-478 . doi : 10.1006/ geno.1993.1213 . — PMID 8314585 .
7. ^ Stengel D., Parma J., Gannage MH, Roeckel N., Mattei MG, Barouki R., Hanoune J. Different chromosomal localization of two adenylyl cyclase genes expressed in human brain  // Hum Genet  : journal  . - 1992. - Decembrie ( vol. 90 , nr. 1-2 ). - P. 126-130 . — PMID 1427768 .
8. ^ R. Murray, D. Grenner, P. Meyes, W. Rodwell, Human Biochemistry: In Two Volumes. - Moscova: Mir, 2004. - T. 2. - 414 p. - 2000 de exemplare.  — ISBN 5030036016 .

Literatură

• Dicţionar enciclopedic biologic  / Ch. ed. M. S. Gilyarov ; Redacție: A. A. Baev , G. G. Vinberg , G. A. Zavarzin și alții - M .  : Sov. Enciclopedia , 1986. - 831 p. — 100.000 de exemplare.

Dicționare și enciclopedii	Mare catalană Rusă mare Britannica (online)
În cataloagele bibliografice	BNF : 12265164r J9U : 987007292821705171 LCCN : sh85000855