Les adenilil ciclases pertanyen a les liases com a classe de enzims. La seva funció és catalitzar AMPc cíclic escindint enllaços PO de l’ATP. En fer-ho, desencadenen una cascada de senyalització responsable de molts processos diferents de l’organisme.
Què és una adenilil ciclasa?
Les ciclases d’adenilil medien els efectes de les hormones o altres missatgers de fora de l 'Internet membrana cel · lular als missatgers corresponents dins de la cel·la. Són les anomenades liases, que sí enzims que divideixen vincles específics en molècules. Per exemple, divideixen els enllaços PO (enllaç entre fòsfor i oxigen). La seva tasca és catalitzar el desglossament de l’ATP cap al segon messenger cAMP. Això es fa amb l'ajut de G proteïnes. G proteïnes són responsables de les transduccions de senyals que tenen lloc entre els receptors i els sistemes de segon missatger. Per a aquest propòsit, les adenililciclas tenen certs dominis amb una estructura característica, que actuen com a llocs d’unió per a ATP i G proteïnes. Aquesta unió inicia l'acció catalítica de les adenilil-ciclases per degradar l'ATP a mAMP. Els plànols de les diverses ciclases d’adenilil són diferents. Tot i això, tots tenen en comú els dominis corresponents. Per a les adenililclases humanes, hi ha deu isozims, nou dels quals estan units a la membrana i un dels quals es produeix com a proteïna citosòlica a l'interior de la cèl·lula en compartiments.
Funció, acció i rols
La funció de les adenililclases és transmetre senyals des de l'exterior membrana cel · lular a través de segons missatgers a missatgers dins de la cel·la. Això és cert en tots els organismes eucariotes. No obstant això, les adenililclases també tenen un paper com a transductors de senyal en procariotes els bacteris. Per tant, les adenililclases es divideixen en tres grans classes. La classe I és efectiva en gramnegatius els bacteris. Les ciclases d’adenilil de classe II tenen un paper important en patògens els bacteris. Depenen de la proteïna calmodulina de l’organisme hoste infectat. La classe més gran (classe III) està representada per les adenililciclles que es troben en tots els organismes eucariotes. Aquí medien l'acció de les hormones. Això implica la transducció de senyals des del les hormones des de l'exterior membrana cel · lular a les substàncies missatgeres dins de la cèl·lula. Aquestes substàncies missatgeres desencadenen les reaccions bioquímiques iniciades per les hormones. En el procés, l'hormona corresponent s'uneix al seu receptor, que simultàniament allibera una proteïna G específica. La proteïna G al seu torn estimula o inhibeix una adenilil ciclasa, que immediatament comença a catalitzar la formació de cAMP a partir de l’ATP o inhibeix la formació de cAMP. Durant la conversió de l’ATP en AMPc, un pirofosfat amb dos fosfat grups es forma simultàniament. El pirofosfat es descompon immediatament en dos fosfats. Això fa impossible una reacció posterior a l’ATP. Per tant, la regulació de les adenililclases es produeix a través de la influència de les proteïnes G. L’AMPc format té múltiples funcions en l’organisme. Activa l'enzim proteïna quinasa A. La proteïna quinasa A, al seu torn, catalitza la fosforilació de diverses enzims i, per tant, intervé en el metabolisme de manera reguladora. La fosforilació activa o inhibeix els enzims corresponents. Que es produeixi activació o inhibició depèn dels enzims respectius. Així, a través de l’hormona de la cadena de reacció, el receptor, l’alliberament de proteïnes G, l’activació / inhibició de l’adenilil ciclasa, la formació d’AMPc a partir de l’ATP i l’estimulació de la proteïna quinasa A, l’acció de certes hormones es media al lloc objectiu. Aquestes hormones i missatgers inclouen glucagó, ACTH, epinefrina, norepinefrina, dopamina, l'oxitocina, histamina, i altres. A més d’activar la proteïna quinasa A, l’AMPc també estimula general expressió d'algunes hormones i enzims. Això és cert per a les hormones hormona paratiroide, pèptid intestinal vasoactiu (VIP), o somatostatina, Entre d'altres.
Formació, aparició, propietats i valors òptims
Les ciclases d’adenilil es troben a tot arreu a la natura animada. Tots els organismes eucariotes i alguns procariotes utilitzen adenililclases per produir el segon AMPc missatger comú. En els eucariotes, les adenililclases es troben a la superfície de la membrana de les cèl·lules somàtiques. A partir d’aquí, retransmeten els senyals de les hormones i de certs missatgers cap a la cèl·lula, on s’inicien diverses reaccions.
Malalties i trastorns
Els defectes i trastorns en tot el sistema de transmissió de senyals poden causar una àmplia varietat de malalties. Els canvis genètics en diversos enzims implicats, incloses les adenililciclles, tenen un paper important. Fins i tot hi ha teories que suposen que la majoria de malalties es deuen a una transducció defectuosa del senyal de la membrana cel·lular a l’interior cel·lular. Tant la transducció de senyal reduïda com l’augmentada des de la superfície cel·lular fins a l’interior de la cèl·lula tenen valor de malaltia. Alguns exemples inclouen la malaltia ocular retinitis pigmentosa o renal diabetis insipidus. Moltes malalties endocrinològiques es basen en una transducció reduïda del senyal. El mateix passa amb cor fracàs. Amb un augment de la transducció del senyal, es produeixen nivells de cAMP permanentment elevats. Això provoca una agitació constant, que es manifesta en diverses malalties, com ara cor fracàs o trastorns psicològics. A més de cor fracàs, malalties com ara les addiccions (per exemple, l’alcoholisme), esquizofrènia, La malaltia d'Alzheimer malaltia, asma i d'altres es poden afavorir. La influència dels trastorns de transducció de senyals en el desenvolupament de malalties com ara diabetis mellitus, arteriosclerosi, hipertensió o també s’està investigant el creixement del tumor. Malalties autoimmunitàries tal com colitis ulcerosa també es pot deure a una transducció de senyal defectuosa. En còlera, es produeix una toxina bacteriana que causa l’activació permanent de l’adenilil ciclasa. Per tant, el nivell de cAMP és elevat perquè no s’inhibeixen les corresponents ciclees d’adenilil activades hormonalment. El nivell de mAMP també està elevat a la tos ferina. Aquí, la inhibició de la proteïna G, que és inhibidora de les adenililclasles, és absent. Com a resultat, el fitxer concentració de les ciclases d’adenilil augmenta. Molts canvis genètics en els enzims (incloses les adenililciclases) també poden causar o promoure malalties.
