Adenylyl siklase

Adenylyl siklase dikira sebagai kelas enzim kepada lyases. Tugas mereka adalah untuk mengkatalisis cAMP siklik dengan melepaskan ikatan P-O dari ATP. Dengan berbuat demikian, mereka mencetuskan lata isyarat yang bertanggungjawab untuk pelbagai proses dalam organisma.

Apakah itu siklase adenylyl?

Siklase adenylyl memediasi kesan hormon atau bahan utusan lain dari bahagian luar membran sel ke bahan utusan yang sesuai di dalam sel. Mereka disebut lyases, yang bertindak sebagai enzim untuk memutuskan ikatan spesifik dalam molekul. Contohnya, mereka memisahkan ikatan P-O (ikatan antara fosforus dan oksigen).

Tugas anda adalah untuk memangkinkan kerosakan ATP ke cAMP utusan kedua. Ini dilakukan dengan bantuan protein G. Protein G bertanggungjawab untuk penghantaran isyarat (transduction signal) yang berlaku antara reseptor dan sistem pesanan kedua. Untuk ini, siklase adenyil mempunyai domain tertentu dengan struktur ciri, yang bertindak sebagai laman web pengikat protein ATP dan G.

Ikatan ini memulakan kesan katalitik dari adenylyl cyclases untuk memecah ATP ke mAMP. Rancangan pembinaan kitaran adenylyl berbeza. Walau bagaimanapun, mereka semua mempunyai domain yang sama. Terdapat sepuluh isoenzim untuk siklase adenylyl manusia, sembilan di antaranya terikat membran dan satu berlaku sebagai protein sitosolik di dalam sel pada petak.

Fungsi, kesan & tugas

Tugas siklase adenylyl adalah untuk menghantar isyarat dari membran sel luar ke zat pemesejan di dalam sel melalui utusan kedua. Ini berlaku untuk semua makhluk hidup eukariotik. Tetapi siklase adenylyl juga berperanan sebagai pemancar isyarat pada bakteria prokariotik. Kitaran adenyil terbahagi kepada tiga kelas utama.

Kelas I berkesan untuk bakteria gram negatif. Siklus adenylyl kelas II memainkan peranan utama dalam bakteria penyebab penyakit. Mereka bergantung pada protein kododulin organisma tuan rumah yang dijangkiti. Kelas terbesar (kelas III) diwakili oleh siklase adenylyl yang berlaku di semua organisma eukariotik.Di sini mereka mempengaruhi kesan hormon. Untuk tujuan ini, hormon menghantar isyarat dari membran sel luar ke bahan utusan di dalam sel. Bahan utusan ini kemudian mencetuskan reaksi biokimia yang dimulakan oleh hormon.

Hormon yang sesuai mengikat reseptornya, yang pada masa yang sama melepaskan protein G tertentu. Protein G seterusnya merangsang atau menghalang adenylyl cyclase, yang segera mula menjadi pemangkin kepada pembentukan cAMP dari ATP atau menghalang pembentukan cAMP. Apabila ATP diubah menjadi cAMP, pirofosfat dengan dua kumpulan fosfat terbentuk pada masa yang sama. Pirofosfat segera terbahagi kepada dua fosfat. Ini menjadikan reaksi sebaliknya terhadap ATP mustahil. Oleh itu, siklase adenyil dikawal oleh pengaruh protein G. CAMP yang dibentuk mempunyai pelbagai fungsi dalam organisma. Ia mengaktifkan enzim protein kinase A.

Protein kinase A, pada gilirannya, memangkin fosforilasi pelbagai enzim dan oleh itu campur tangan untuk mengatur metabolisme. Fosforilasi mengaktifkan atau menghalang enzim yang sesuai. Sama ada berkaitan dengan pengaktifan atau penghambatan bergantung pada enzim tertentu. Melalui hormon rantai reaksi, reseptor, pelepasan protein G, pengaktifan / perencatan adenylyl cyclase, pembentukan cAMP dari ATP dan rangsangan protein kinase A, kesan hormon tertentu disampaikan ke lokasi sasaran.

Bahan-bahan hormon dan utusan ini termasuk glukagon, ACTH, adrenalin, noradrenalin, dopamin, oksitosin, histamin dan lain-lain. Selain mengaktifkan protein kinase A, cAMP juga merangsang ekspresi gen untuk beberapa hormon dan enzim. Ini berlaku untuk hormon paratiroid, peptida usus vasoaktif (VIP) dan somatostatin, antara lain.

Pendidikan, kejadian, sifat & nilai optimum

Kitaran adenylyl berlaku di mana-mana di alam. Semua makhluk eukariotik dan beberapa prokariotik menggunakan siklase adenylyl untuk menghasilkan cAMP utusan kedua yang tersebar luas. Dalam eukariota, siklase adenylyl terletak di permukaan membran sel-sel badan. Dari sana, mereka meneruskan isyarat dari hormon dan bahan utusan tertentu ke sel, di mana pelbagai reaksi kemudiannya dicetuskan.

Penyakit & Gangguan

Pelbagai penyakit boleh timbul akibat kecacatan dan gangguan pada keseluruhan sistem penghantaran isyarat. Perubahan genetik dalam pelbagai enzim yang terlibat, termasuk adenylyl cyclases, memainkan peranan utama. Bahkan ada teori yang menganggap bahawa kebanyakan penyakit dapat ditelusuri kembali ke transduksi isyarat yang salah dari membran sel ke bahagian dalam sel.

Kedua-dua transduksi isyarat yang dikurangkan dan meningkat dari permukaan sel ke bahagian dalam sel mempunyai nilai penyakit. Contohnya termasuk penyakit mata retinitis pigmentosa atau diabetes ginjal insipidus.Banyak penyakit endokrinologi berdasarkan penurunan isyarat transduksi. Perkara yang sama berlaku untuk kegagalan jantung. Transduksi isyarat yang meningkat menghasilkan peningkatan nilai cAMP secara kekal. Terdapat kegembiraan berterusan, yang menampakkan diri dalam pelbagai penyakit seperti kegagalan jantung atau gangguan psikologi.

Selain kegagalan jantung, penyakit seperti ketagihan (misalnya alkoholisme), skizofrenia, Alzheimer, asma dan lain-lain juga boleh disukai. Pengaruh gangguan transduksi isyarat terhadap perkembangan penyakit seperti diabetes mellitus, arteriosklerosis, tekanan darah tinggi atau pertumbuhan tumor juga sedang diselidiki. Penyakit autoimun seperti kolitis ulseratif juga boleh disebabkan oleh transduksi isyarat yang salah. Dalam kolera, toksin bakteria dihasilkan, yang menyebabkan pengaktifan kekal adenylyl cyclase.

Tahap cAMP meningkat kerana siklasa adenyil yang diaktifkan secara hormon tidak sepadan. Tahap mAMP juga meningkat pada batuk rejan (pertusis). Di sini penghambatan protein G, yang menjadi penghambat adenylyl cyclases, hilang. Ini meningkatkan kepekatan adenylyl cyclases. Banyak perubahan genetik pada enzim (termasuk adenylyl cyclases) boleh menyebabkan atau mempromosikan penyakit.