Adenilkilciklazės

Adenilkilciklazės priskiriami lizėms kaip fermentų klasė. Jų užduotis yra katalizuoti ciklinį cAMP, atskyrus P-O ryšius nuo ATP. Tai darydami jie sužadina signalo kaskadą, atsakingą už daugelį skirtingų organizmo procesų.

Kas yra adenililo ciklazė?

Adenililo ciklazės tarpininkauja hormonų ar kitų pasiuntinių medžiagų poveikiui iš ląstelės membranos išorės į atitinkamas pasiuntines medžiagas ląstelės viduje. Tai yra vadinamosios lipazės, veikiančios kaip fermentai, nutraukiančios specifinius ryšius molekulėse. Pavyzdžiui, jie suskaido P-O ryšius (jungtį tarp fosforo ir deguonies).

Jūsų užduotis yra pagreitinti ATP suskirstymą į antrą pranešimų siuntėjo cAMP. Tai daroma padedant G baltymams. G baltymai yra atsakingi už signalo perdavimą (signalo perdavimą), kuris vyksta tarp receptorių ir antrosios pranešimų sistemos. Tam adenililciklazės turi tam tikrus būdingos struktūros domenus, kurie veikia kaip ATP ir G baltymų surišimo vietos.

Šis ryšys inicijuoja adenililo ciklazių katalitinį poveikį, skaidydamas ATP iki mAMP. Skirtingų adenililciklazių konstrukcijų planai yra skirtingi. Tačiau jie visi turi atitinkamas sritis. Žmogaus adenililo ciklazėse yra dešimt izofermentų, iš kurių devyni yra sujungti su membranomis, o vienas atsiranda kaip citozolinis baltymas ląstelių viduje, skyriuose.

Funkcija, poveikis ir užduotys

Adenililciklazių užduotis yra perduoti signalus iš išorinės ląstelės membranos į ląstelės viduje esančias medžiagas, per kurias pernešami antrieji pasiuntiniai. Tai taikoma visoms eukariotinėms gyvoms būtybėms. Bet adenililo ciklazės taip pat vaidina signalo pernešėjų vaidmenį prokariotinėse bakterijose. Adenililo ciklazės yra suskirstytos į tris pagrindines klases.

I klasė veiksminga gramneigiamoms bakterijoms. II klasės adenililo ciklazės vaidina pagrindinį vaidmenį sukeliančias ligas bakterijas. Jie priklauso nuo užkrėsto organizmo šeimininko baltymų kalmodulino. Didžiausią klasę (III klasė) atstovauja adenililo ciklazės, esančios visuose eukariotiniuose organizmuose. Čia jos tarpininkauja hormonų poveikiui. Šiuo tikslu hormonai perduoda signalus iš išorinės ląstelės membranos į ląstelės viduje esančias medžiagas. Šios pasiuntinės medžiagos tada sukelia biochemines reakcijas, kurias inicijuoja hormonai.

Atitinkamas hormonas jungiasi prie jo receptorių, kuris tuo pačiu metu išskiria tam tikrą G baltymą. G baltymas savo ruožtu stimuliuoja arba slopina adenililo ciklazę, kuri iškart pradeda katalizuoti cAMP susidarymą iš ATP arba slopina cAMP susidarymą. Kai ATP paverčiamas cAMP, tuo pačiu metu susidaro pirofosfatas su dviem fosfato grupėmis. Pirofosfatas iškart suskaidomas į du fosfatus. Tai daro atvirkštinę reakciją į ATP neįmanoma. Taigi adenililo ciklazes reguliuoja G baltymų įtaka. Susidariusi cAMP organizme atlieka įvairias funkcijas. Tai aktyvina fermento baltymo kinazę A.

Savo ruožtu baltymo kinazė A katalizuoja įvairių fermentų fosforilinimąsi, todėl ji reguliuoja medžiagų apykaitą. Fosforilinimas aktyvuoja arba slopina atitinkamus fermentus. Ar tai bus aktyvacija, ar slopinimas, priklauso nuo konkretaus fermento. Per reakcijos grandinės hormoną, receptorius, G-baltymo išsiskyrimą, adenililciklazės aktyvaciją / slopinimą, cAMP susidarymą iš ATP ir stimuliuojant baltymo kinazę A, tam tikrų hormonų poveikis perduodamas į tikslinę vietą.

Šie hormonai ir pasiuntinių medžiagos yra gliukagonas, AKTH, adrenalinas, noradrenalinas, dopaminas, oksitocinas, histaminas ir kiti. Be aktyvinančios baltymo kinazę A, cAMP taip pat stimuliuoja kai kurių hormonų ir fermentų genų ekspresiją. Tai taikoma, be kita ko, hormonams parathormonui, vazoaktyviam žarnyno peptidui (VIP) ir somatostatinui.

Išsilavinimas, atsiradimas, savybės ir optimalios vertės

Adenilkil ciklazės būna visur gamtoje. Visi eukariotiniai ir kai kurie prokariotiniai padarai naudoja adenililciklazes, kad gautų plačiai paplitusią antrąją pasiuntinį cAMP. Eukariotuose adenililo ciklazės yra kūno ląstelių membranos paviršiuje. Iš ten jie perduoda hormonų ir tam tikrų pasiuntinių medžiagų signalus į ląstelę, kur tada suaktyvėja įvairios reakcijos.

Ligos ir sutrikimai

Dėl visos signalų perdavimo sistemos defektų ir trukdžių gali kilti daugybė ligų. Didelį vaidmenį vaidina įvairių susijusių fermentų, įskaitant adenililciklazes, genetiniai pokyčiai. Yra net teorijų, kurios daro prielaidą, kad daugumą ligų galima atsekti dėl netinkamo signalo perdavimo iš ląstelės membranos į ląstelės vidų.

Tiek sumažintas, tiek padidėjęs signalo perdavimas iš ląstelės paviršiaus į ląstelės vidų yra ligos reikšmė. Tokiais atvejais galima paminėti akių ligą, pigmentinę retinitą ar inkstų diabetą. Daugelis endokrinologinių ligų yra pagrįstos sumažėjusiu signalo perdavimu. Tas pats pasakytina apie širdies nepakankamumą. Padidėjęs signalo perdavimas lemia visam laikui padidėjusias cAMP reikšmes. Yra nuolatinis jaudulys, pasireiškiantis įvairiomis ligomis, tokiomis kaip širdies nepakankamumas ar psichologiniai sutrikimai.

Be širdies nepakankamumo, taip pat gali būti palankios tokios ligos kaip priklausomybės (pvz., Alkoholizmas), šizofrenija, Alzhaimerio liga, astma ir kitos. Taip pat tiriama signalo perdavimo perdavimo sutrikimų įtaka tokių ligų, kaip cukrinis diabetas, arteriosklerozė, padidėjęs kraujospūdis ar naviko augimas, raidai. Autoimuninės ligos, tokios kaip opinis kolitas, taip pat gali kilti dėl netinkamo signalo perdavimo. Choleroje gaminamas bakterinis toksinas, kuris sukelia nuolatinį adenililciklazės aktyvavimą.

CAMP lygis padidėja, nes nėra slopinamos atitinkamos hormoniškai aktyvuotos adenililciklazės. MAMP lygis taip pat padidėja sergant kokliušu (kokliušu). Čia trūksta G baltymo, kuris slopina adenililciklazes, slopinimo. Tai padidina adenililciklazių koncentraciją. Daugelis fermentų genetinių pokyčių (įskaitant adenililciklazes) gali sukelti arba skatinti ligas.