Syklinen AMP -rakenne ja toiminnot

Hän Syklinen vahvistin jompikumpi Adenosiini 3 ', 5'-monofosfaatti Se on syklinen nukleotidi, joka toimii sekundaarisena lähettiläänä ja joka on osa biokemiallisen hallinnan ja solunsisäisen viestinnän peruselementtejä monissa elävissä organismeissa.

Sutherland ja Rall (1958) osoittivat sen olemassaolon melkein 70 vuotta sitten, jotka kuvasivat tämän nukleotidin kertymisen ilmiötä maksasoluissa epinefriinin antamisen seurauksena (adrenaliini).

Syklisen AMP: n kemiallinen rakenne (lähde: Wesalius [julkinen alue] Wikimedia Commonsin kautta)

Löytöjensä jälkeen syklinen AMP on liitetty nisäkkäisiin monien hormonien vaikutukseen endokriinisiin ja eksokriinisiin erityksiin, jotka vapautuvat välittäjäaineita synapsissa ja neuromuskulaarisissa ammattiliittoissa, monien muiden toimintojen joukossa.

Sen synteesiä katalysoi kolme proteiiniperhettä, jotka liittyvät plasmamembraaniin, joka tunnetaan nimellä adenyyliciciclasas tai adenylaattisyklasaasit, jotka kykenevät tuottamaan syklisen yhdisteen ATP: stä ja vapauttamaan pyrofosfaattia solun sisällä.

Sen hajoamista toisaalta välittävät fosfodiestere -perheen entsyymit, jotka ovat liukoisia proteiineja, jotka ovat enimmäkseen sytosolissa.

Näitä entsyymejä ja siksi syklistä AMP: tä löytyy erittäin monimuotoisista organismeista, niin yksinkertaisista kuin yksisoluiset levät ja monet muut mikro -organismit (bakteerit ja muut) ja yhtä monimutkaiset kuin monisoluiset eläimet monimutkaisilla signalointireiteillä.

Vaikka sen läsnäolo kasveissa on syy keskusteluun, on tiettyjä todisteita, jotka osoittavat, että joillakin kasvilajeilla on adenilaatin syklasa -aktiivisuus, vaikka niiden toimintaa ei ole määritetty tyydyttävästi.

[TOC]

Rakenne

Syklisen AMP: n kemiallinen rakenne on selvitetty x -kiteellä ja protonisella ydinmagneettiresonanssitutkimuksella.

Tämä on vakaa syklinen molekyyli (""Lämpökausi ") ja stabiilempi alkaliseen hydrolyysiin kuin sen ei -syklinen vastine, AMP tai adenosiinimonofosfaatti.

Voi palvella sinua: alcaloidit

Kuten kaikki fosfaattinukleotidit, syklisessä AMP: ssä on fosfaattiryhmä, joka on kiinnitetty hiilihappeen riboosimolekyylin 5' -asennossa, joka puolestaan ​​on sitoutunut heterosyklisen renkaan typpipohjaan hiilellä asennossa 1 'ja joka vastaa adeniinia.

Riboosisokerin fosfaattiryhmä, toisin kuin ei -sykliset fosfaatti -nukleotidit, sulautetaan trans Fosfodiéster -yhteyden kautta hiilihapon happea ribosin asemista 3 'ja 5' (3 ', 5'-Trans-Sulatettu fosfaatti-A.

Tämä liitto rajoittaa Furano -rengasliikettä, joka muodostaa riboosin ja sulkee fosfaattiryhmän "tuolin" muodostumisessa.

Verrattuna ei -syklisiin nukleotideihin, syklinen AMP ja muut siihen liittyvät nukleotidit ovat pienempiä ja pienemmät polaarisuusmolekyylit, mikä on tärkeä tekijä niiden erilaistumiselle proteiineilla, jotka reagoivat näihin reagoiviin.

Riboosin ja adeniinirenkaan välisen glykosidisen yhteyden konformaatiolla on jonkin verran pyörimisvapautta. Tämä on myös tärkeä rakenneparametri sen erottelulle suhteessa muihin nukleotideihin (ei vain typpipohjan identiteetti).

Funktiot

Toissijaisena lähettiläänä syklinen AMP osallistuu monien signalointiprosessien (synteesin jälkeen) aktivointiin tai erilaisten ”alavirran” entsyymien aktivointiin signaloivassa vesiputouksessa, jolla se tapahtuu.

Osallistu maksan glykogenolyysiin ja insuliinin vapautumiseen haimasta, amylaasin vapauttamisessa sylkirauhasista ja estrogeenin vaikutuksesta kohtuun.

Se voi palvella sinua: tyydyttämättömät lipidit: toiminnot ja luokittelu

Sillä on universaalit toiminnot geneettisen ekspression hallinnassa ja useiden metabolisten toimintojen integroinnissa. Monet sytokiinit käyttävät sekä kalsiumia että syklistä AMP: tä toimintojensa suorittamiseen.

Niiden hormonien joukossa, jotka käyttävät syklistä AMP: tä signalointiprosesseissaan (joko lisäämällä tai vähentyneellä solunsisäisesti), voivat sisältää katekoliamiineja, glukagonia, vasopressiinia, lisäkilpirauhashormonia, prostaglandiineja, insuliinia, melatoniinia ja adrenaliinia, muun muassa.

Toinen sen monista toiminnoista on estää t -nisäkkäiden kasvua, erilaistumista ja lisääntymistä nisäkkäissä, todennäköisesti aktivoimalla tai indusoimalla näiden prosessien säätelevien sytokiinien repressoria sellaisissa soluissa.

Syklinen AMP ja Syklaasi -adenylaatti, joka tuottaa sitä.

Glukoosin aineenvaihdunnassa

Nisäkkäissä syklisellä AMP: llä on toiminnot glykolyyttisen ja glukoneogeenisen polun säätelyssä.

Mekanismi merkitsee glukagonihormonin osallistumista adenylaattisyklaasimaksan aktivoitumiseen, mikä aiheuttaa syklisen AMP: n pitoisuuden huomattavan lisääntymisen.

Tämä syklinen AMP aktivoi AMPC-riippuvaisen kinaasiproteiinin, joka fosforyloi.

Kuinka syklinen vahvistin liittyvä signalointiprosessi tapahtuu?

Ensimmäinen messenger (muuttuva kemiallinen luonne), joka saavuttaa spesifisen solun ulkoisena ärsykkeenä, on vuorovaikutuksessa adenylaattisyklaasientsyymin kanssa plasmamembraanissa, indusoimalla syklisen AMP: n tuotannon.

Se voi palvella sinua: biologiset sovellukset maataloudessa

Syklisen AMP -pitoisuuden lisääntyminen toimii muiden tekijöiden (yleensä entsymaattisten) aktivoitumisessa, joilla on lisätoimintoja muun muassa metabolisten tai geenien transkriptioprosessien estämisessä tai aktivoinnissa.

Kuka aktivoi syklisen vahvistimen?

Yksi tähän säätelevään molekyyliin liittyvistä päätoiminnoista on fosforylaatio- tai kinaasientsyymien aktivointi, jotka katalysoivat fosforyyliryhmien lisäämistä tai poistamista muihin proteiineihin ja entsyymeihin.

Normaalisti solun jännitykseen liittyy syklisen AMP -konsentraation lisääntyminen, samanaikaisesti kalsiumin kuljetuksen lisääntymisen soluun, jolla on toiminnot adenyyliciciclasas -entsyymien aktivoinnissa, jotka tuottavat syklistä AMP -tuottamista.

Sekä viestin synteesi että siirtyminen ja syklisen AMP: n hajoaminen soluissa ovat hienoksi säänneltyjä prosesseja, jotka osallistuvat kehon homeostaasin ylläpitämiseen.

Viitteet

1. Bopp, t., Becker, c., Klein, m., Klein-Heßling, S., Palmettshofer, a., Serfl, e.,... Schmitt, ja. (2007). Syklinen adenosiinimonofosfaatti on avainkomponentti säätelevässä T -soluvälitteisessä sobpressiossa. Journal of Experimental Medicine, 204(6), 1303-1310.
2. Nelson, D. Lens., & Cox, M. M. (2009). Lehninger -biokemian periaatteet. Omega -versiot (5. ed.-A.
3. Newton, R. P., & Smith, c. J -. (2004). Syklinen nukleotidit, 65, 2423-2437.
4. Rasmussen, H. (1970). Solujen viestintä, kalsiumioni ja syklinen adenosiinimonofosfaatti. Tiede, 170, 404-412.
5. Rasmussen, H., & Tenenhouse, a. (1968). Syklinen adenosiinimonofosfaatti, CA ++ ja kalvot. Biokemia, 59, 1364-1370.