Adenylatcyclase

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 27. marts 2020; checks kræver 5 redigeringer .

Adenylatcyclase
Trimer adenylatcyclase fra Bacillus anthracis Epinephrin binder sig til en heterotrimer G-protein- associeret receptor , som er forbundet med adenylatcyclase, som omdanner ATP til cAMP, som udfører signaludbredelse [1]
Identifikatorer
Kode KF	4.6.1.1
CAS nummer	9012-42-4
Enzymdatabaser
IntEnz	IntEnz visning
BRENDA	BRENDA indgang
ExPASy	NiceZyme udsigt
MetaCyc	metabolisk vej
KEGG	KEGG indgang
PRIAM	profil
FBF strukturer	RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum
Gen-ontologi	AmiGO  • EGO
Søg
PMC	artikler
PubMed	artikler
NCBI	NCBI proteiner
CAS	9012-42-4
Mediefiler på Wikimedia Commons

Adenylatcyclase (AC, engelsk  AC, adenylatcyclase, adenylylcyclase EC 4.6.1.1 ) er et enzym [2] , der katalyserer omdannelsen af ​​ATP til 3',5'-cAMP (cyklisk form af AMP ) med dannelsen af ​​pyrophosphat [ 3] [4] .

Under signaltransduktion kan adenylylcyclase aktiveres af plasmamembranbundne G-proteinkoblede receptorer ( GPCR'er ), som transmitterer hormonelle og andre stimuli ind i cellen. Aktivering af adenylatcyclase fører til dannelsen af ​​cAMP , som fungerer som en anden budbringer . cAMP interagerer med proteinkinase A , ionkanaler forbundet med cykliske nukleotider, og regulerer deres funktioner [5] .

Hos pattedyr kendes ti adenylatcyklaser og forkortes som ADCY1-ADCY10 [6] [7] .

Adenylatcyklasesystem

I dette tilfælde betragtes adenylatcyklasesystemet ved at bruge eksemplet med adrenalins virkning på leverceller . Adrenalin forårsager en effekt i kroppen kaldet "fight or flee" (fight or flight) - muskeltonus øges, pulsen stiger. For at mobilisere kroppen kræves en stigning i koncentrationen af ​​glukose i blodet. Binding af adrenalin til receptorer på overfladen af ​​leverceller udløser nedbrydning af glykogen lagret i leverceller og frigivelse af glucose [8] .

Aktivering

• Adrenalin binder sig til den β2-adrenerge receptor på levercellernes plasmamembran. Som et resultat af binding af liganden til ydersiden af ​​plasmamembranen ændres konformationen af ​​hele adrenoreceptoren, og det intracellulære G-protein koblet til adrenoreceptoren aktiveres .
• I den inaktive tilstand er G-proteinet bundet til GDP-molekylet. Efter aktivering erstattes GDP med GTP, og G-proteinet opdeles i to dele (i α- og βγ-underenheder).
• Den aktive del af G-proteinet (α-underenhed) binder sig til enzymet adenylatcyclase og aktiverer det. Adenylatcyclase katalyserer omdannelsen af ​​ATP til cAMP .
• cAMP er den anden budbringer af denne signaltransduktionskæde i cellen. Yderligere spredes cAMP gennem cellen og binder til cAMP-afhængig proteinkinase A , og 4 cAMP-molekyler binder til ét proteinkinasemolekyle.
• Aktiveret proteinkinase A er opdelt i fire dele, hvoraf to har katalytiske aktiviteter. Hver af de katalytiske underenheder er i stand til at phosphorylere phosphorylase kinase og aktivere den.
• Endelig fosforylerer phosphorylase kinase glycogen phosphorylase .
• Aktiveret glykogenphosphorylase nedbryder glykogen til dannelse af glucose-6-phosphat, som derefter dephosphoryleres og omdannes til glucose, som kommer ind i blodbanen.

Et træk ved dette signaltransduktionssystem i cellen er, at signalet i de fleste stadier (bortset fra stadiet med aktivering af protein kysan A med cAMP-molekyler) forstærkes, for eksempel syntetiserer aktiveret adenylatcyclase mange cAMP-molekyler. Som et resultat af interaktionen af ​​et adrenalinmolekyle med en receptor i plasmamembranen i en levercelle udskilles omkring 10 millioner glucosemolekyler i blodet [3] .

Inaktivering

At opretholde en korrekt metabolisk hastighed kræver ikke kun en hurtig indtrængning af glukose i blodet, men også en mekanisme til at lukke ned for dette system. Til dette bruges flere metoder:

• Når koncentrationen af ​​epinephrin i blodet falder, adskiller adrenalinmolekylerne sig naturligt fra den β2-adrenerge receptor.
• Hvis adrenalin ikke adskilles fra den β2-adrenerge receptor, så phosphoryleres receptoren af ​​den β2-adrenerge receptorkinase og inaktiveres derefter af β- arrestin .
• G-proteinet i sig selv har enzymatisk aktivitet og omdanner langsomt (inden for sekunder eller minutter) GTP til GDP. Derefter bevæger den sig væk fra adenylatcyclase, og den inaktiveres.
• Enzymet phosphodiesterase katalyserer omdannelsen af ​​cAMP til AMP.
• Phosphatase-enzymer dephosphorylerer phosphorylase kinase og glycogen phosphorylase [3] .

Effekten af ​​adrenalin på andre typer celler afhænger af, hvilke receptorer der er i deres plasmamembraner. Så for eksempel, som et resultat af bindingen af ​​adrenalin til alfa-2-adrenoreceptoren , falder mængden af ​​cAMP inde i cellen.

Se også

• kolera toksin

Noter

1. ↑ G Proteins Arkiveret 26. november 2010 på Wayback Machine . PDB-101
2. ↑ Gilyarov, 1986 , s. elleve.
3. ↑ 1 2 3 David L. Nelson, Michael M. Cox. Lehninger principper for biokemi. - 4. - WH Freeman, 2004. - 1100 s.
4. ↑ Adenylatcyklase . Stor russisk encyklopædi . Hentet 30. oktober 2020. Arkiveret fra originalen 2. november 2020. (Russisk)
5. ↑ Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter. Cellens molekylære biologi. - 5. - Garland Science, 2008. - 1392 s. — ISBN 0815341059 .
6. ↑ Villacres EC, Xia Z., Bookbinder LH, Edelhoff S., Disteche CM, Storm DR Kloning, kromosomal kortlægning og ekspression af human føtal hjerne type I adenylylcyclase  // Genomics  :  journal. - Academic Press , 1993. - Juli ( bd. 16 , nr. 2 ). - S. 473-478 . doi : 10.1006/ geno.1993.1213 . — PMID 8314585 .
7. ↑ Stengel D., Parma J., Gannage MH, Roeckel N., Mattei MG, Barouki R., Hanoune J. Forskellig kromosomal lokalisering af to adenylylcyclasegener udtrykt i menneskelig hjerne  // Hum Genet  : journal  . - 1992. - December ( bind 90 , nr. 1-2 ). - S. 126-130 . — PMID 1427768 .
8. ↑ R. Murray, D. Grenner, P. Meyes, W. Rodwell. Human Biochemistry: In Two Volumes. - Moskva: Mir, 2004. - T. 2. - 414 s. - 2000 eksemplarer.  — ISBN 5030036016 .

Litteratur

• Biologisk encyklopædisk ordbog  / Kap. udg. M. S. Gilyarov ; Redaktion: A. A. Baev , G. G. Vinberg , G. A. Zavarzin og andre - M .  : Sov. Encyclopedia , 1986. - 831 s. — 100.000 eksemplarer.

Ordbøger og encyklopædier	Fantastisk catalansk Stor russer Britannica (online)
I bibliografiske kataloger	BNF : 12265164r J9U : 987007292821705171 LCCN : sh85000855