Štruktúra a funkcie cyklického zosilňovača

On Cyklický zosilňovač ani Adenozín 3 ', 5'-monofosfát Je to cyklický nukleotid, ktorý funguje ako sekundárny posol a ktorý je súčasťou základných prvkov biochemickej kontroly a intracelulárnej komunikácie v mnohých živých organizmoch.

Jeho existenciu preukázali takmer pred 70 rokmi Sutherland a Rall (1958), ktorí opísali jav akumulácie tohto nukleotidu v pečeňových bunkách v dôsledku podania epinefrínu (adrenalín).

Chemická štruktúra cyklického zosilňovača (zdroj: Wesalius [verejná doména] cez Wikimedia Commons)

Od svojho objavu je cyklický zosilňovač spojený u cicavcov s pôsobením mnohých hormónov, s endokrinnou a exokrinnou sekréciou, s uvoľňovaním neurotransmiterov v synapsiách a neuromuskulárnych odboroch, medzi mnohými ďalšími funkciami.

Jeho syntéza je katalyzovaná tromi rodinami proteínu spojených s plazmatickou membránou známa ako adenylciciclasy alebo adenylátové cyklasázy, ktoré sú schopné produkovať cyklickú zlúčeninu z ATP a uvoľňovať pyrofosfát vo vnútri buniek.

Na druhej strane je jeho degradácia sprostredkovaná enzýmami rodiny fosfodiesterae, ktoré sú rozpustné proteíny, ktoré sú väčšinou v cytosóle.

Tieto enzýmy, a teda cyklický AMP, sa nachádzajú v mimoriadne rozmanitých organizmoch, rovnako jednoduchých ako jednobunkové riasy a mnoho ďalších mikroorganizmov (baktérie a ďalšie) a rovnako zložité ako mnohobunkové zvieratá s komplikovanými signalizačnými trasami.

Aj keď jej prítomnosť v rastlinách je dôvodom na diskusiu, existujú určité dôkazy, ktoré naznačujú, že niektoré druhy rastlín majú ademiláciu cyklu aktivitu, hoci ich funkcia nebola uspokojivo stanovená.

[TOC]

Štruktúra

Chemická štruktúra cyklického zosilňovača bola objasnená kryštalografiou X -Ray a protonickými štúdiami jadrovej magnetickej rezonancie.

Jedná sa o stabilnú cyklickú molekulu (“Tepelný “) a stabilnejšia na alkalickú hydrolýzu ako jej necyklický náprotivok, AMP alebo adenozín monofosfát.

Môže vám slúžiť: Alcaloids

Rovnako ako všetky fosfátové nukleotidy, aj cyklický zosilňovač má fosfátovú skupinu pripojenú k uhlíkovému kyslíku v 5 'polohe ribózovej molekuly, ktorá je zase viazaná na dusíkovú základňu heterocyklického kruhu uhlíkom v polohe 1' a ktorá zodpovedá adenínu.

Skupina fosfátu ribózy cukru, na rozdiel od nukleotidov fosfátových fosfátov, sa zlúči previesť Prostredníctvom fosfodiérového spojenia s uhlíkom kyslíkom z pozícií 3 'a 5' ribózy (3 ', 5'-trans-Fúzovaný fosfát).

Táto únia obmedzuje pohyb Furano Ring, ktorý tvorí ribózu a uzatvára fosfátovú skupinu pri formovaní „stoličky“.

V porovnaní s necyklickými nukleotidmi sú cyklické AMP a ďalšie súvisiace nukleotidy menšie a nižšie molekuly polarity, čo je dôležitým faktorom ich diferenciácie proteínmi, ktoré na tieto reagujú.

Konformácia glykozidného spojenia medzi ribózou a adenínovým kruhom má určitú slobodu rotácie. Toto je tiež dôležitý štrukturálny parameter pre jeho rozlíšenie vzhľadom na iné nukleotidy (nielen identita dusíkovej bázy).

Funkcia

Ako sekundárny posol sa cyklický zosilňovač podieľa na aktivácii mnohých signalizačných procesov (po jeho syntéze) alebo na aktivácii rôznych enzýmov „downstream“ v signalizačnom vodopáde, ktorým sa vyskytuje.

Zúčastnite sa na pečeňovej glykogenolýze a uvoľňovaní inzulínu z pankreasu, na oslobodení amylázy z slinných žliaz a pri pôsobení estrogénu v maternici.

Môže vám slúžiť: Nezistené lipidy: Funkcie a klasifikácia

Má univerzálne funkcie pri kontrole genetickej expresie a integrácie viacerých metabolických funkcií. Mnoho cytokínov používa na vykonávanie svojich funkcií vápnik aj cyklický zosilňovač.

Medzi hormónmi, ktoré používajú cyklický AMP vo svojich signalizačných procesoch (buď zvýšením alebo zníženou intracelulárnou koncentráciou), môže zahŕňať katecholamíny, glukagón, vazopresín, paratyroidný hormón, prostaglandíny, inzulín, melatonín a adrenalín,.

Ďalšou z mnohých funkcií je inhibovať rast, diferenciáciu a proliferáciu t cicavcov u cicavcov, pravdepodobne aktiváciou alebo indukciou represoru regulačných cytokínov týchto procesov v týchto bunkách v takýchto bunkách.

Cyklický AMP a cyklázový adenylát, ktorý ho produkuje, tiež súvisí s funkciou mnohých proteínových receptorov GT proteínových proteínov, ktoré sú spojené s rôznymi signalizačnými mechanizmami a inými bunkovými procesmi, ktoré majú veľký význam.

Metabolizmus glukózy

U cicavcov má cyklický AMP funkcie v regulácii glykolytickej a glukoneogénnej dráhy.

Mechanizmus znamená účasť glukagónového hormónu na aktivácii adenylátovej pečeňovej cyklázy, čo spôsobuje značné zvýšenie koncentrácie cyklického AMP.

Tento cyklický zosilňovač aktivuje kinázový proteín závislý od AMPC, ktorý fosforyluje.

Ako sa vyskytuje proces signalizácie, ktorý zahŕňa cyklický zosilňovač?

Prvý posol (s variabilnou chemickou povahou), ktorý dosahuje špecifickú bunku ako vonkajší stimul interaguje s enzýmom adenylát cyklázy v plazmatickej membráne, čo vyvoláva produkciu cyklického AMP.

Môže vám slúžiť: Biologické aplikácie v poľnohospodárstve

Zvýšenie koncentrácie cyklického AMP funguje pri aktivácii iných faktorov (všeobecne enzymatických), ktoré majú okrem iného ďalšie funkcie pri inhibícii alebo aktivácii metabolických alebo génových transkripčných procesov, okrem iného.

Ktorý aktivuje cyklický zosilňovač?

Jednou z hlavných funkcií spojených s touto regulačnou molekulou je aktivácia fosforylaóznych alebo kinázových enzýmov, ktoré katalyzujú pridanie alebo odstránenie fosforyl skupín k iným proteínom a enzýmom.

Normálne je vzrušenie bunky sprevádzané zvýšením koncentrácie cyklického AMP, ktoré sú sprievodné so zvýšením transportu vápnika do bunky, ktoré má funkcie pri aktivácii enzýmov adenylciciclasas produkujúcich cyklické AMP produkujúce Cyklický AMP.

Syntéza aj prenos správy a degradácia cyklického zosilňovača v bunkách sú jemne regulované procesy, ktoré sa podieľajú na udržiavaní telesnej homeostázy.

Odkazy

1. Bopp, T., Becker, C., Klein, m., Klein-heßling, s., Palmetshofe, a., Serfl, e.,... Schmitt, a. (2007). Cyklický adenozín monofosfát je kľúčovou zložkou regulačných T -buniek sprostredkovaných Sobpression. Časopis experimentálnej medicíny, 204(6), 1303-1310.
2. Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2009). Lehninger princípy biochémie. Vydanie omega (5. vydanie.).
3. Newton, r. P., & Smith, C. J. (2004). Cyklické nukleotidy, 65, 2423-2437.
4. Rasmussen, h. (1970). Bunková komunikácia, vápnikový ión a cyklický adenozín monofosfát. Veda, 170, 404-412.
5. Rasmussen, h., & Tenenhouse, a. (1968). Cyklický adenozín monofosfát, Ca ++ a membrány. Biochémia, 59, 1364-1370.