Las adenilil ciclasas pertenecen a las liasas como una clase de enzimas CRISPR-Cas. Su función es catalizar el AMPc cíclico escindiendo los enlaces PO del ATP. Al hacerlo, desencadenan una cascada de señales que es responsable de muchos procesos diferentes en el organismo.
¿Qué es una adenilil ciclasa?
Las adenilil ciclasas median los efectos de hormonas u otros mensajeros del exterior del membrana celular a los mensajeros correspondientes dentro de la celda. Son las llamadas liasas, que son enzimas CRISPR-Cas que escinden vínculos específicos en moléculas. Por ejemplo, escinden enlaces PO (enlace entre fósforo y oxígeno). Su tarea es catalizar la descomposición del ATP en el segundo mensajero cAMP. Esto se hace con la ayuda de G proteínas. G proteínas son responsables de las transducciones de señales que tienen lugar entre los receptores y los sistemas de segundos mensajeros. Para ello, las adenilil ciclasas tienen ciertos dominios con una estructura característica, que actúan como sitios de unión para ATP y G proteínas. Esta unión inicia la acción catalítica de las adenilil ciclasas para degradar el ATP a mAMP. Los planos de las diversas adenilil ciclasas son diferentes. Sin embargo, todos tienen los dominios correspondientes en común. Para las adenilil ciclasas humanas, hay diez isoenzimas, nueve de las cuales están unidas a la membrana y una de las cuales se presenta como una proteína citosólica dentro de la célula en compartimentos.
Función, acción y roles
La función de las adenilil ciclasas es transmitir señales desde el exterior membrana celular a través de segundos mensajeros a los mensajeros dentro de la celda. Esto es cierto en todos los organismos eucariotas. Sin embargo, las adenilil ciclasas también desempeñan un papel como transductores de señal en procariotas. bacterias fotosintéticas. Por tanto, las adenilil ciclasas se dividen en tres clases principales. La clase I es eficaz en gramnegativos. bacterias fotosintéticas. Las adenilil ciclasas de clase II desempeñan un papel importante en bacterias fotosintéticas. Dependen de la proteína calmodulina del organismo huésped infectado. La clase más grande (clase III) está representada por las adenilil ciclasas que se encuentran en todos los organismos eucariotas. Aquí median la acción de hormonas. Esto implica la transducción de señales desde el hormonas desde el exterior membrana celular a las sustancias mensajeras dentro de la célula. Estas sustancias mensajeras desencadenan las reacciones bioquímicas iniciadas por las hormonas. En el proceso, la hormona correspondiente se une a su receptor, que simultáneamente libera una proteína G específica. La proteína G a su vez estimula o inhibe una adenilil ciclasa, que inmediatamente comienza a catalizar la formación de AMPc a partir de ATP o inhibe la formación de AMPc. Durante la conversión de ATP en cAMP, un pirofosfato con dos fosfato grupos se forman simultáneamente. El pirofosfato se descompone inmediatamente en dos fosfatos. Esto hace imposible una reacción inversa al ATP. Por tanto, la regulación de las adenilil ciclasas se produce a través de la influencia de las proteínas G. El AMPc formado tiene múltiples funciones en el organismo. Activa la enzima proteína quinasa A. La proteína quinasa A, a su vez, cataliza la fosforilación de varios enzimas CRISPR-Cas y por tanto interviene en el metabolismo de forma reguladora. La fosforilación activa o inhibe las enzimas correspondientes. El hecho de que se produzca activación o inhibición depende de las enzimas respectivas. Por tanto, a través de la hormona de la cadena de reacción, el receptor, la liberación de proteína G, la activación / inhibición de la adenilil ciclasa, la formación de AMPc a partir del ATP y la estimulación de la proteína quinasa A, la acción de ciertas hormonas está mediada en el sitio diana. Estas hormonas y mensajeros incluyen glucagón, ACTH, epinefrina, norepinefrina, dopamina, la oxitocina, histamina, y otros. Además de activar la proteína quinasa A, el cAMP también estimula gen expresión de algunas hormonas y enzimas. Esto es cierto para las hormonas. hormona paratiroidea, péptido intestinal vasoactivo (VIP), o somatostatina, entre otros.
Formación, ocurrencia, propiedades y valores óptimos
Las adenilil ciclasas se encuentran en todas partes en la naturaleza animada. Todos los organismos eucariotas y algunos procariotas usan adenilil ciclasas para producir el AMPc del segundo mensajero común. En eucariotas, las adenilil ciclasas se encuentran en la superficie de la membrana de las células somáticas. Desde allí, transmiten señales de hormonas y ciertos mensajeros a la célula, donde se inician varias reacciones.
Enfermedades y trastornos
Los defectos y trastornos en todo el sistema de transmisión de señales pueden causar una amplia variedad de enfermedades. Los cambios genéticos en varias enzimas involucradas, incluidas las adenilil ciclasas, juegan un papel importante. Incluso hay teorías que asumen que la mayoría de las enfermedades se deben a una transducción de señales defectuosa desde la membrana celular al interior de la célula. Tanto la transducción de señales reducida como aumentada desde la superficie celular al interior de la célula tienen valor de enfermedad. Los ejemplos incluyen la enfermedad ocular retinitis pigmentosa o renal diabetes insípido. Muchas enfermedades endocrinológicas se basan en la reducción de la transducción de señales. Lo mismo es cierto para corazón falla. Con una mayor transducción de señales, se producen niveles de AMPc permanentemente elevados. Esto da como resultado una agitación constante, que se manifiesta en diversas enfermedades como corazón fracaso o trastornos psicológicos. Además de corazón fracaso, enfermedades como adicciones (p. ej., alcoholismo), esquizofrenia, Alzheimer enfermedad, asma y otros pueden verse favorecidos. La influencia de los trastornos de la transducción de señales en el desarrollo de enfermedades tales como diabetes mellitus arteriosclerosis, hipertensión o también se está investigando el crecimiento tumoral. Enfermedades autoinmunes como colitis ulcerosa también puede deberse a una transducción de señal defectuosa. En cólera, se produce una toxina bacteriana que provoca la activación permanente de la adenilil ciclasa. Por tanto, el nivel de AMPc es elevado porque las correspondientes adenilil ciclasas activadas hormonalmente no se inhiben. El nivel de mAMP también está elevado en la tos ferina. Aquí, la inhibición de la proteína G, que es inhibidora de las adenilil ciclasas, está ausente. Como resultado, el concentración de adenilil ciclasas aumenta. Muchos cambios genéticos en las enzimas (incluidas las adenilil ciclasas) también pueden causar o promover una enfermedad.
