Adenil-ciklaze računati kao enzimska klasa do liza. Njihov je zadatak katalizirati ciklički cAMP cijepanjem P-O veza s ATP-a. Pri tome pokreću signalnu kaskadu koja je odgovorna za mnogo različitih procesa u organizmu.
Što je adenilil ciklaza?
Adenil-ciklaze posreduju učinke hormona ili drugih glasničkih tvari s vanjske strane stanične membrane na odgovarajuće glasničke tvari unutar stanice. To su takozvane lize, koje djeluju kao enzimi za razbijanje specifičnih veza u molekulama. Na primjer, oni su podijelili P-O veze (veza između fosfora i kisika).
Vaš je zadatak katalizirati raspad ATP-a na drugi messer cAMP. To se događa uz pomoć G proteina. G proteini su odgovorni za prijenos signala (transdukcija signala) koji se odvija između receptora i sustava drugog glasnika. Za to, adenilil ciklaze imaju određene domene s karakterističnom strukturom, koje djeluju kao mjesta vezanja za ATP i G proteine.
$config[ads_text1] not found
Ta veza pokreće katalitički učinak adenilil ciklaza na razgradnju ATP-a na mAMP. Građevinski planovi različitih adilililnih ciklaza različiti su. Međutim, sve imaju zajedničke domene. Postoji deset izoenzima za humane adenilil ciklaze, od kojih je devet vezano na membranu, a jedan se pojavljuje kao citosolni protein unutar stanice u odjeljcima.
Funkcija, efekt i zadaće
Zadaća adenilil ciklaza je prenošenje signala iz vanjske ćelijske membrane do glasničkih tvari unutar stanice putem drugih glasnika. To se odnosi na sva eukariotska živa bića. No, adenil-ciklaze također igraju ulogu predajnika signala u prokariotskim bakterijama. Adenilna ciklaza podijeljena je u tri glavna razreda.
Klasa I je učinkovita u gram-negativnim bakterijama. Adenilil ciklaze klase II igraju glavnu ulogu u bakterijama koje izazivaju bolest. Oni su ovisni o proteinskom kalmodulinu inficiranog organizma domaćina. Najveću klasu (klasa III) predstavljaju adenilil ciklaze koje se javljaju u svim eukariotskim organizmima, gdje oni posreduju učinke hormona. U tu svrhu, hormoni prenose signale iz vanjske stanične membrane do glasničkih tvari unutar stanice. Te glasničke tvari tada pokreću biokemijske reakcije koje iniciraju hormoni.
$config[ads_text2] not foundOdgovarajući hormon veže se na njegov receptor, koji istodobno oslobađa određeni G protein. G protein zauzvrat stimulira ili inhibira adenilil ciklazu koja odmah počinje katalizirati stvaranje cAMP-a iz ATP-a ili inhibira stvaranje cAMP-a. Kad se ATP pretvori u cAMP, istovremeno nastaje pirofosfat s dvije fosfatne skupine. Pirofosfat se odmah raspada na dva fosfata. To onemogućuje obrnutu reakciju na ATP. Adenil-ciklaze su stoga regulirane utjecajem G proteina. Nastali cAMP ima u organizmu različite funkcije. Aktivira enzim protein kinazu A.
Protein kinaza A, zauzvrat, katalizira fosforilaciju različitih enzima i stoga intervenira u regulaciji metabolizma. Fosforilacija aktivira ili inhibira odgovarajuće enzime. Da li je u pitanju aktivacija ili inhibicija, ovisi o konkretnom enzimu. Preko hormona reakcijskog lanca, receptora, oslobađanja G-proteina, aktiviranja / inhibicije adenil-ciklaze, stvaranja cAMP-a iz ATP-a i stimulacije proteinske kinaze A, učinak određenih hormona prenosi se na ciljano mjesto.
Ti hormonski i glasnički sastojci uključuju glukagon, ACTH, adrenalin, noradrenalin, dopamin, oksitocin, histamin i druge. Pored aktiviranja protein kinaze A, cAMP također potiče ekspresiju gena za neke hormone i enzime. Ovo se, između ostalog, odnosi na hormone paratireoide, vazoaktivni crijevni peptid (VIP) i somatostatin.
$config[ads_text3] not foundObrazovanje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti
Adenil-ciklaze javljaju se svuda u prirodi. Sva eukariotska i neka prokariotska bića koriste adenilil ciklaze za proizvodnju široko rasprostranjenog drugog glasnika cAMP. Kod eukariota adenil-ciklaze nalaze se na membranskoj površini tjelesnih stanica. Odatle prenose signale iz hormona i određenih glasnika u stanicu, gdje se tada pokreću razne reakcije.
Bolesti i poremećaji
Razne bolesti mogu nastati zbog oštećenja i smetnji u cijelom prijenosnom sustavu radi signala. Genetske promjene u različitim uključenim enzimima, uključujući adenil-ciklazu, igraju glavnu ulogu. Postoje čak i teorije koje pretpostavljaju da se većina bolesti može pratiti do neispravne transdukcije signala iz stanične membrane u unutrašnjost stanice.
I smanjena i povećana transdukcija signala sa stanične površine u stanicu unutrašnjosti imaju vrijednost bolesti. Primjeri toga uključuju retinitis pigmentosa očne bolesti ili bubrežni dijabetes insipidus. Mnoge endokrinološke bolesti temelje se na smanjenoj transdukciji signala. Isto vrijedi i za zatajenje srca. Pojačana transdukcija signala rezultira trajno povećanim vrijednostima cAMP. Stalno je uzbuđenje, koje se očituje u raznim bolestima kao što su zatajenje srca ili psihološki poremećaji.
Osim zatajenja srca, pogoduju se i bolesti poput ovisnosti (npr. Alkoholizam), šizofrenije, Alzheimerove bolesti, astme i drugih. Istražuje se i utjecaj poremećaja transdukcije signala na razvoj bolesti poput dijabetes melitusa, arterioskleroze, visokog krvnog tlaka ili rasta tumora. Autoimune bolesti poput ulceroznog kolitisa mogu također biti posljedica neispravne transdukcije signala. U koleri se stvara bakterijski toksin koji uzrokuje trajnu aktivaciju adenil-ciklaze.
$config[ads_text4] not foundRazina cAMP se povećava, jer odgovarajuće hormonski aktivirane adililil ciklaze nisu inhibirane. Razina mAMP se također povećava kod kukastog kašlja (pertussis). Ovdje nedostaje inhibicija G proteina, koji je inhibitor adenilil ciklaze. To povećava koncentraciju adenil-ciklaza. Mnoge genetske promjene enzima (uključujući adenil-ciklaze) mogu uzrokovati ili promovirati bolesti.
