Cyclische versterkerstructuur en functies

Hij Cyclische versterker of Adenosine 3 ', 5'-monofosfaat Het is een cyclisch nucleotide dat functioneert als een secundaire boodschapper en dat deel uitmaakt van de basiselementen van biochemische controle en intracellulaire communicatie in veel levende organismen.

Het bestaan ​​ervan werd bijna 70 jaar geleden aangetoond door Sutherland en Rall (1958), die het fenomeen van de accumulatie van dit nucleotide in levercellen beschreef als gevolg van de toediening van epinefrine (adrenaline).

Chemische structuur van de cyclische versterker (bron: Wesalius [Public Domain] via Wikimedia Commons)

Sinds de ontdekking is de cyclische versterker geassocieerd bij zoogdieren met de werking van veel hormonen, met endocriene en exocriene secretie, met de afgifte van neurotransmitters in synapsen en neuromusculaire vakbonden, naast vele andere functies.

De synthese wordt gekatalyseerd door drie families van eiwitten geassocieerd met het plasmamembraan dat bekend staat als adenylciciclasa's of adenylaatcyclaasasen, in staat om de cyclische verbinding te produceren van ATP en pyrofosfaat in de cel af te geven.

De degradatie ervan wordt daarentegen gemedieerd door enzymen van de familie van fosfodiesterae, die oplosbare eiwitten zijn die meestal in de cytosol zijn.

Deze enzymen, en daarom de cyclische versterker, worden aangetroffen in extreem diverse organismen, zo eenvoudig als eencellige algen en vele andere micro -organismen (bacteriën en anderen) en zo complex als multicellulaire dieren met gecompliceerde signaalroutes.

Hoewel de aanwezigheid ervan in planten een reden voor discussie is, zijn er bepaald bewijs dat aangeeft dat sommige plantensoorten adenilaatcyclasa -activiteit hebben, hoewel hun functie niet naar tevredenheid is bepaald.

[TOC]

Structuur

De chemische structuur van de cyclische AMP is opgehelderd door X -Ray -kristallografie en door protonische nucleaire magnetische resonantiestudies.

Dit is een stabiel cyclisch molecuul ("Hitte-stabiel ") en stabieler voor alkalische hydrolyse dan zijn niet -cyclische tegenhanger, versterker of adenosinemonofosfaat.

Kan u van dienst zijn: alcaloïden

Zoals alle fosfaatnucleotiden heeft de cyclische AMP een fosfaatgroep bevestigd aan koolstofzuurstof in een 5' -positie van een ribosemolecuul, die op zijn beurt is gebonden aan een stikstofbasis van heterocyclische ring door koolstof in positie 1 'en dat komt overeen met een adenine.

De ribose -suikerfosfaatgroep, in tegenstelling tot niet -cyclische fosfaatnucleotiden, is samengevoegd tot trans door een fosfodiéster link met koolstofatomen zuurstof uit posities 3 'en 5' van de ribose (3 ', 5'-trans-Versmolten fosfaat)).

Deze unie beperkt de furano -ringbeweging die de ribose vormt en de fosfaatgroep omsluit in een vorming van "stoel".

Vergeleken met niet -cyclische nucleotiden zijn cyclische AMP en andere gerelateerde nucleotiden kleinere en lagere polariteitsmoleculen, wat een belangrijke factor is voor hun differentiatie door eiwitten die hierop reageren.

De conformatie van de glycosidekop tussen de ribose en de adeniniering heeft enige rotatievrijheid. Dit is ook een belangrijke structurele parameter voor het onderscheid met betrekking tot andere nucleotiden (niet alleen is de identiteit van de stikstofbasis).

Functie

Als secundaire messenger neemt de cyclische versterker deel aan de activering van vele signaalprocessen (na de synthese) of aan de activering van verschillende "stroomafwaartse" enzymen in de signaalwaterval waarmee deze optreedt.

Deelnemen aan hepatische glycogenolyse en aan de afgifte van insuline uit de alvleesklier, bij de bevrijding van het amylase uit de speekselklieren en in de werking van oestrogeen in de baarmoeder.

Het kan u van dienst zijn: Insaponificable Lipiden: functies en classificatie

Het heeft universele functies in de controle van genetische expressie en bij de integratie van meerdere metabole functies. Veel cytokines gebruiken zowel calcium- als cyclische versterker voor de uitvoering van hun functies.

Onder de hormonen die cyclische AMP gebruiken in hun signaleringsprocessen (hetzij door een toename of verminderde intracellulaire concentratie) kunnen catecholamines, glucagon, vasopressine, paratyroïde hormoon, prostaglandines, insuline, melatonine en adrenaline omvatten, onder andere.

Een andere van de vele functies is om de groei, differentiatie en proliferatie van T -zoogdieren bij zoogdieren te remmen, waarschijnlijk door activering of inductie van een repressor van de regulerende cytokines van deze processen in dergelijke cellen.

Cyclisch AMP en cyclase adenylaat dat het produceert, is ook gerelateerd aan de functie van veel eiwit -gekoppelde GT -eiwitreceptoren, die worden geassocieerd met verschillende signaalmechanismen en andere cellulaire processen van groot belang.

In glucosemetabolisme

Bij zoogdieren heeft cyclische AMP functies in de regulatie van glycolytisch en gluconeogene pad.

Het mechanisme impliceert de deelname van het glucagonhormoon bij de activering van het adenylaatcyclase -lever, wat een aanzienlijke toename van de concentratie van cyclische AMP veroorzaakt.

Deze cyclische AMP activeert een AMPC-afhankelijk kinase-eiwit dat fosforyleren.

Hoe komt het signaleringsproces dat met cyclische versterker inhoudt op??

Een eerste boodschapper (van variabele chemische aard) die een specifieke cel bereikt als een externe stimulus interageert met een adenylaatcyclase -enzym in het plasmamembraan, waardoor de productie van cyclische AMP wordt geïnduceerd.

Het kan u van dienst zijn: biologietoepassingen in de landbouw

De toename van de cyclische AMP -concentratie werkt bij de activering van andere factoren (in het algemeen enzymatisch) die aanvullende functies hebben bij de remming of activering van metabole of gentranscriptieprocessen, onder andere, onder andere.

Wie activeert de cyclische versterker?

Een van de belangrijkste functies geassocieerd met dit regulerende molecuul is de activering van fosforylaous of kinase -enzymen, die de toevoeging of verwijdering van fosforylgroepen aan andere eiwitten en enzymen katalyseren.

Normaal gesproken gaat de opwinding van een cel gepaard met een toename van de cyclische AMP -concentratie, gelijktijdig met een toename van calciumtransport naar de cel die functies heeft bij de activering van adenylciciclasen -enzymen die cyclische versterking produceren -produceren.

Zowel de synthese als de overdracht van de boodschap en de afbraak van de cyclische versterker in de cellen zijn fijn gereguleerde processen die deelnemen aan het behoud van homeostase van het lichaam.

Referenties

1. Bopp, t., Becker, c., Klein, m., Klein-heßling, s., Paltshofer, a., Serfl, e.,... Schmitt, en. (2007). Cyclisch adenosinemonofosfaat is een belangrijk onderdeel van regulerende T -cel -gemedieerde sobpressie. The Journal of Experimental Medicine, 204(6), 1303-1310.
2. Nelson, D. L., & Cox, m. M. (2009). Lehninger -principes van biochemie. Omega -edities (5e ed.)).
3. Newton, r. P., & Smith, c. J. (2004). Cyclische nucleotiden, 65, 2423-2437.
4. Rasmussen, h. (1970). Celcommunicatie, calciumion en cyclisch adenosinemonofosfaat. Wetenschap, 170, 404-412.
5. Rasmussen, h., & Tenenhouse, a. (1968). Cyclisch adenosinemonofosfaat, Ca ++ en membranen. Biochemie, 59, 1364-1370.