Det Cyklisk AMP eller adenosin 3 ', 5'-monophosphat er et cyklisk nukleotid, der fungerer som en sekundær messenger og er en del af de grundlæggende elementer i biokemisk kontrol og intracellulær kommunikation i mange levende organismer.
Dens eksistens blev demonstreret for næsten 70 år siden af Sutherland og Rall (1958), der beskrev fænomenet akkumulering af dette nukleotid i leverceller som et resultat af indgivelsen af adrenalin (adrenalin)..
Siden opdagelsen er cyklisk AMP blevet forbundet i pattedyr med virkningen af mange hormoner, med endokrin og eksokrin sekretion, med frigivelsen af neurotransmittere ved synaps og neuromuskulære kryds, blandt mange andre funktioner..
Dens syntese katalyseres af tre familier af proteiner associeret med plasmamembranen kendt som adenylcyclase eller adenylatcyclase, der er i stand til at producere den cykliske forbindelse fra ATP og frigive pyrophosphat i cellen..
Dets nedbrydning medieres derimod af enzymer fra phosphodiesterasefamilien, som er opløselige proteiner, der hovedsageligt findes i cytosolen.
Disse enzymer, og derfor cyklisk AMP, findes i ekstremt forskellige organismer, så enkle som encellede alger og mange andre mikroorganismer (bakterier og andre) og så komplekse som multicellulære dyr med komplicerede signalveje..
Selvom dets tilstedeværelse i planter er et spørgsmål om diskussion, er der visse beviser, der indikerer, at nogle plantearter besidder adenylatcyclaseaktivitet, skønt dets funktion ikke er blevet tilfredsstillende bestemt..
Artikelindeks
Den kemiske struktur af cyklisk AMP er belyst ved røntgenkrystallografi og ved protonkärnemagnetisk resonansundersøgelser..
Dette er et varmestabilt cyklisk molekyle ("varmestabil ") og mere stabil over for alkalisk hydrolyse end dens ikke-cykliske modstykke, AMP eller adenosinmonophosphat.
Som alle phosphatnukleotider har cyklisk AMP en phosphatgruppe bundet til carbonoxygen i 5'-positionen af et ribosemolekyle, som igen er bundet til en heterocyklisk ringnitrogenbase via carbonet i 1'-positionen, og det svarer til en adenin.
I modsætning til de ikke-cykliske phosphatnukleotider er fosfatgruppen i ribosesukkeret smeltet sammen med trans gennem en phosphodiesterbinding med kulstofernes oxygener i 3 'og 5' position af ribose (3 ', 5'-trans-smeltet fosfat).
Denne forening begrænser bevægelsen af furanringen, der danner ribose og omslutter fosfatgruppen i en ”stol” -konformation..
Sammenlignet med ikke-cykliske nukleotider er cykliske AMP og andre beslægtede nukleotider mindre molekyler med lavere polaritet, hvilket er en vigtig faktor for deres differentiering af proteinerne, der reagerer på dem..
Konformationen af den glykosidiske binding mellem ribose og adeninringen har en vis rotationsfrihed. Dette er også en vigtig strukturel parameter for dens skelnen fra andre nukleotider (ikke kun er den nitrogenholdige bases identitet).
Som en sekundær messenger deltager cyklisk AMP i aktiveringen af mange signalprocesser (efter dens syntese) eller i aktiveringen af forskellige enzymer "nedstrøms" i signalkaskaden, hvormed den produceres..
Deltager i hepatisk glykogenolyse og frigørelse af insulin fra bugspytkirtlen, frigivelse af amylase fra spytkirtlerne og i virkningen af østrogen i livmoderen.
Det har universelle funktioner i styringen af genekspression og i integrationen af flere metaboliske funktioner. Mange cytokiner bruger både calcium og cyklisk AMP til at udføre deres funktioner..
Blandt de hormoner, der bruger cyklisk AMP i deres signalprocesser (enten ved at øge eller formindske dets intracellulære koncentration) kan inkluderes catecholaminer, glucagon, vasopressin, parathyroideahormon, prostaglandiner, insulin, melatonin og adrenalin, blandt andre.
En anden af dens mange funktioner er at inhibere vækst, differentiering og proliferation af T-celler i pattedyr, sandsynligvis ved aktivering eller induktion af en repressor af de regulerende cytokiner af disse processer i sådanne celler..
Cyklisk AMP og adenylatcyklaserne, der producerer det, er også relateret til funktionen af mange G-proteinkoblede proteinreceptorer, som er forbundet med forskellige signalmekanismer og andre vigtige cellulære processer..
Hos pattedyr har cyklisk AMP funktioner i reguleringen af den glycolytiske og gluconeogene vej gennem inhibering af aktiviteten af enzymet phosphofructokinase 2 (PFK-2), som katalyserer den anden reaktion af glycolyse..
Mekanismen involverer deltagelse af hormonet glucagon i aktiveringen af hepatisk adenylatcyclase, hvilket medfører en betydelig stigning i koncentrationen af cyklisk AMP..
Denne cykliske AMP aktiverer en cAMP-afhængig proteinkinase, der phosphorylerer og inhiberer phosphofructokinase-aktiviteten af PFK-2, som er et bifunktionelt enzym med fructose-bisphosphatase-aktivitet..
En første messenger (af variabel kemisk art), der når en specifik celle som en ekstern stimulus interagerer med et adenylatcyclaseenzym i plasmamembranen og inducerer produktionen af cyklisk AMP.
Forøgelsen i koncentrationen af cykliske AMP-funktioner ved aktivering af andre faktorer (generelt enzymatiske), der har yderligere funktioner i blandt andet inhibering eller aktivering af metaboliske processer eller gentranskription..
En af hovedfunktionerne forbundet med dette regulerende molekyle er aktiveringen af phosphorylase- eller kinaseenzymer, som katalyserer tilsætningen eller fjernelsen af phosphorylgrupper til andre proteiner og enzymer..
Normalt ledsages excitationen af en celle af en stigning i koncentrationen af cyklisk AMP, samtidig med en stigning i transporten af calcium mod cellen, der har funktioner i aktiveringen af de cykliske AMP-producerende adenylcyclaseenzymer..
Både syntesen og transmissionen af meddelelsen og nedbrydningen af cyklisk AMP i celler er finregulerede processer, der deltager i vedligeholdelsen af kropshomeostase.
Endnu ingen kommentarer