Karakteristik, jenis, fungsi adenilato ciclasa

Itu Cyclasa adenylate salah satu adenylciclase Ini adalah enzim yang bertanggung jawab untuk konversi ATP, molekul berenergi tinggi, dalam AMP siklik, molekul pensinyalan penting yang mengaktifkan berbagai protein AMP yang bergantung pada siklik dengan fungsi fisiologis penting.

Aktivitasnya dikendalikan oleh berbagai faktor seperti aksi terpadu hormon, neurotransmiter dan molekul pengatur lainnya yang berbeda (ion kalsium divalen dan protein G, untuk beberapa nama).

Diagram cyclasa adenylate (sumber: pengguna Bensaccount on.Wikipedia [domain publik] melalui Wikimedia Commons)

Pentingnya enzim ini terletak pada transendensi produk dari reaksi yang mengkatalisasi, AMP siklik, karena berpartisipasi dalam kontrol banyak fenomena sel yang terkait dengan metabolisme dan perkembangan, serta respons terhadap rangsangan eksternal yang berbeda.

Di alam, baik organisme uniseluler (relatif sederhana) dan hewan multiseluler yang besar dan kompleks, menggunakan AMP siklik sebagai pembawa pesan kedua, dan karenanya untuk enzim yang menghasilkannya.

Studi filogenetik menetapkan bahwa enzim ini berasal dari leluhur yang sama sebelum pemisahan eubacteria dan eukariota, yang menunjukkan bahwa AMP siklik memiliki fungsi yang berbeda, mungkin terkait dengan produksi ATP.

Dimungkinkan untuk menerima pernyataan seperti itu, karena reaksi yang dikatalisis oleh siklase adenilate mudah dibalik, yang dapat diperhatikan dalam konstanta kesetimbangan untuk sintesis ATP (KPersamaan ≈ 2.1 ± 0.2 10-9 M2).

[TOC]

Karakteristik dan Struktur

Sebagian besar enzim siklast siklast eukariotik dikaitkan dengan membran plasma, tetapi pada bakteri dan dalam sel sperma mamalia mereka ditemukan sebagai protein yang larut dalam sitosol.

Dalam ragi dan beberapa bakteri adalah protein membran perifer, sedangkan pada spesies amuba tertentu mereka adalah molekul dengan segmen transmembran tunggal.

Karakteristik Struktural

Mereka adalah protein yang terdiri dari rantai polipeptida besar (lebih dari 1.000 limbah asam amino), yang melintasi membran plasma 12 kali dengan menggunakan dua daerah yang terdiri dari enam domain transmembranal dari konformasi alpha.

Setiap daerah transmembranal dipisahkan oleh domain sitosolik besar, yang bertanggung jawab untuk aktivitas katalitik.

Dapat melayani Anda: flora dan fauna dari Afrika: spesies representatif

Di antara organisme eukariotik ada beberapa alasan yang diawetkan dalam fragmen daerah terminal amino enzim ini, serta domain sitoplasma sekitar 40 kDa, yang dibatasi oleh bagian hidrofobik.

Situs katalitik

Reaksi yang dikatalisasi enzim ini, yaitu pembentukan ikatan diet melalui serangan nukleofilik dari gugus OH dalam posisi 3 'pada gugus fosfat dari nukleosida trfosfat pada posisi 5', tergantung pada motif struktural umum yang dikenal sebagai The Palm Domain ".

Domain "palma" ini terdiri dari alasan "βαβαβ"(" Β "yang ingin menunjukkan lembaran β-quaded dan" α "untuk baling-baling alfa) dan memiliki dua residu asam asparable yang tidak berubah-ubah yang mengoordinasikan dua ion logam yang bertanggung jawab untuk katalisis, yang dapat berupa ion magnesium atau magnesium divalen.

Banyak penelitian yang berkaitan dengan struktur kuaterner enzim -enzim ini telah mengungkapkan bahwa kesatuan katalitiknya ada sebagai dimer yang pembentukannya tergantung pada segmen transmembranal, yang dikumpulkan dalam retikulum endoplasma selama pembentukan protein.

Lokasi

Telah ditentukan bahwa seperti banyak protein komprehensif membran, seperti g -protein, mereka yang memiliki jangkar fosfatidylinositol dan banyak lainnya, adenylcices ditemukan di daerah atau domain mikro khusus membran yang dikenal sebagai "lipid balsas" (dari bahasa Inggris "Rakit lipid").

Domain membran ini dapat memiliki berdiameter hingga ratusan nanometer dan sebagian besar terdiri dari kolesterol dan sphingolipid dengan rantai asam lemak jenuh yang dominan dan panjang panjang, yang menyebabkan mereka memiliki lebih sedikit fluiditas dan memungkinkan akomodasi segmen transmembranal dari protein yang berbeda yang berbeda dan berbeda dengan fluiditas dan memungkinkan segmen transmembranal dari protein yang berbeda dari berbeda dari berbeda dari berbagai protein yang berbeda dan memungkinkan pengangkutan dari transmembranal dari protein yang berbeda dari berbeda dari berbagai protein yang berbeda berbeda dan memungkinkan bagian dari transmembranal dari protein yang berbeda berbeda dari berbeda dari berbeda dari berbeda.

Adenilate Cyclasas juga menemukan diri mereka terkait dengan subregional rakit lipid yang dikenal sebagai "caveolas" (bahasa Inggris "Caveolae "), yang agak invaginasi dari membran yang kaya kolesterol dan protein yang terkait dengan ini yang disebut caveolina.

Teman-teman

Di alam ada tiga jenis siklas yang didefinisikan dengan baik adenilat dan dua yang saat ini dapat dibahas.

Dapat melayani Anda: oxihemoglobin: karakteristik, struktur dan kurva persatuan

- Kelas I: Mereka hadir di banyak bakteri gram -negatif seperti DAN. coli, Misalnya, di mana produk AMP siklik dari reaksi memiliki fungsi seperti ligan untuk faktor transkripsi yang bertanggung jawab untuk regulasi operat katabolik.

- Kelas II: Mereka ditemukan di beberapa patogen genre bakteri seperti Basil salah satu Bordetella, di mana mereka berfungsi sebagai racun ekstraseluler. Mereka adalah protein yang diaktifkan oleh calmodulin inang (tidak ada bakteri).

- Kelas III: Mereka dikenal sebagai kelas "universal" dan secara filogenetik terkait dengan guanilaato cyclasas, yang memenuhi fungsi yang sama. Mereka ditemukan di prokariota dan eukariota, di mana mereka diatur oleh jalan yang berbeda.

Siklas mamalia adenilat

Pada mamalia, setidaknya sembilan jenis enzim ini telah dikloning dan dijelaskan.

Ini berbagi struktur yang kompleks dan topologi membran, serta domain katalitik duplikat yang menjadi karakteristiknya.

Untuk mamalia, nomenklatur yang digunakan untuk merujuk pada isoform sesuai dengan huruf AC (oleh oleh Cyclasa adenylate) dan ke angka dari 1 hingga 9 (ac1 - ac9). Dua varian enzim AC8 juga telah dilaporkan.

Isoform yang ada pada hewan -hewan ini adalah mitra mengenai urutan struktur utama situs katalitik mereka dan struktur tiga dimensi. Dimasukkannya salah satu enzim ini dalam setiap "jenis" terutama terkait dengan mekanisme regulasi yang beroperasi pada setiap isoform.

Mereka memiliki pola ekspresi yang sering kali spesifik jaringan. Di otak Anda dapat menemukan semua isoform, meskipun beberapa dibatasi untuk area spesifik dari sistem saraf pusat.

Fungsi

Fungsi utama enzim yang termasuk dalam keluarga silasa adenilat adalah mengubah ATP menjadi AMP siklik dan untuk ini mereka mengkatalisasi pembentukan link dieter intramolekul 3 ' - 5' (reaksi mirip dengan yang dikatalisis oleh DNA polimerase), dengan pelepasan molekul pirofosfat.

Pada mamalia, berbagai varian yang dapat dicapai telah dikaitkan dengan proliferasi sel, ketergantungan etanol, plastisitas sinaptik, ketergantungan obat, ritme sirkadian, stimulasi penciuman, pembelajaran dan memori memori.

Dapat melayani Anda: parasitisme: konsep, jenis dan contoh

Beberapa penulis telah menyatakan bahwa cyclasas adenylate dapat memiliki fungsi tambahan seperti molekul transportasi atau, yang sama, saluran protein dan konveyor ionik.

Namun, hipotesis ini hanya terbukti tergantung pada pengaturan atau topologi segmen transmembranal enzim ini, yang berbagi beberapa homologi struktural atau kesamaan (tetapi tidak urutan) dengan saluran transportasi ion tertentu tertentu.

Baik AMP siklik dan PPI (pirofosfat), yang merupakan produk dari reaksi, memiliki fungsi pada tingkat seluler; Tetapi kepentingannya tergantung pada organisme di mana mereka berada.

Peraturan

Keragaman struktural yang hebat antara adenylciclasses menunjukkan kerentanan besar terhadap berbagai bentuk regulasi, yang memungkinkan mereka untuk berintegrasi ke dalam berbagai rute pensinyalan seluler.

Aktivitas katalitik dari beberapa enzim ini tergantung pada ketoasid alfa, sementara yang lain memiliki mekanisme regulasi yang jauh lebih kompleks yang melibatkan subunit pengatur (dengan stimulasi atau penghambatan) yang bergantung, misalnya, pada kalsium dan faktor -faktor lain yang umumnya larut, serta dari lainnya protein.

Banyak cyclasas adenilate diatur secara negatif oleh subunit dari beberapa protein G (menghambat fungsinya), sementara yang lain mengerahkan bukan aktivator.

Referensi

1. Cooper, d. M. F. (2003). Regulasi dan Organisasi Adenylyl Cyclasses and Camp. Jurnal Biokimia, 375, 517-529.
2. Cooper, d., Mons, n., & Karpen, J. (sembilan belas sembilan puluh lima). Adenylyl cyclases dan interaksi antara kalsium dan camp sigaling. Alam, 374, 421-424.
3. Danchin, a. (1993). Filogeni siklas adenylyl. Kemajuan dalam penelitian messenger dan fosfoprotein kedua, 27, 109-135.
4. Hanoune, J., & Tunduk, n. (2001). Regulasi dan peran isoform adenylyl cyclase. Ann. Putaran. Farmakol. Toksikol., 41, 145-174.
5. Perbatasan, u., & Schultz, J. DAN. (2003). Siklus Adenylyl Kelas III: Modul Pensinyalan Multi-Purpose. Pensinyalan seluler, limabelas, 1081-1089.
6. Tang, w., & Gilman, untuk. G. (1992). Adenylyl cyclases. Sel, 70, 669-672.