Struktur dan fungsi AMP siklik

Dia Amp siklik salah satu Adenosine 3 ', 5'-monophosphate Ini adalah nukleotida siklus yang berfungsi sebagai pembawa pesan sekunder dan yang merupakan bagian dari elemen dasar kontrol biokimia dan komunikasi intraseluler di banyak organisme hidup.

Keberadaannya ditunjukkan hampir 70 tahun yang lalu oleh Sutherland dan Rall (1958), yang menggambarkan fenomena akumulasi nukleotida ini dalam sel hati sebagai akibat dari pemberian epinefrin (adrenalin).

Struktur Kimia AMP Siklik (Sumber: Wesalius [Domain Publik] melalui Wikimedia Commons)

Sejak penemuannya, AMP siklik telah dikaitkan dalam mamalia dengan aksi banyak hormon, dengan sekresi endokrin dan eksokrin, dengan pelepasan neurotransmiter dalam sinapsis dan serikat pekerja neuromuskuler, di antara banyak fungsi lainnya.

Sintesisnya dikatalisis oleh tiga keluarga protein yang terkait dengan membran plasma yang dikenal sebagai adenylciciclasas atau adenilat cyclasases, yang mampu menghasilkan senyawa siklik dari ATP dan melepaskan pirofosfat di dalam sel.

Degradasinya, di sisi lain, dimediasi oleh enzim keluarga fosfodiestera, yang merupakan protein larut yang sebagian besar dalam sitosol.

Enzim ini, dan oleh karena itu amp siklik, ditemukan pada organisme yang sangat beragam, sesederhana ganggang uniseluler dan banyak mikroorganisme lainnya (bakteri dan lainnya) dan serumit hewan multiseluler dengan rute pensinyalan yang rumit.

Meskipun kehadirannya pada tanaman adalah alasan untuk diskusi, ada bukti tertentu yang menunjukkan bahwa beberapa spesies tanaman memiliki aktivitas cyclasa adenilate, meskipun fungsinya belum ditentukan dengan memuaskan.

[TOC]

Struktur

Struktur kimia AMP siklik telah dijelaskan dengan kristalografi X -ray dan oleh studi resonansi magnetik nuklir protonik.

Ini adalah molekul siklus yang stabil ("Stabil panas ") dan lebih stabil untuk hidrolisis basa daripada mitra non -siklik, amp atau adenosin monofosfatnya.

Dapat melayani Anda: alcaloids

Seperti semua nukleotida fosfat, amp siklik memiliki gugus fosfat yang melekat pada oksigen karbon dalam posisi 5 'molekul ribosa, yang pada gilirannya terikat pada dasar nitrogen cincin heterosiklik dengan karbon pada posisi 1' dan yang sesuai dengan adenin.

Kelompok gula fosfat ribosa, tidak seperti nukleotida fosfat non -siklik, digabungkan menjadi trans melalui tautan fosfodiéster dengan oksigen karbon dari posisi 3 'dan 5' ribosa (3 ', 5'-Trans-TERGABUNG fosfat).

Persatuan ini membatasi gerakan cincin furano yang membentuk ribosa dan melampirkan gugus fosfat dalam pembentukan "kursi".

Dibandingkan dengan nukleotida non -siklik, AMP siklik dan nukleotida terkait lainnya adalah molekul polaritas yang lebih kecil dan lebih rendah, yang merupakan faktor penting untuk diferensiasinya dengan protein yang meresponsnya.

Konformasi hubungan glikosida antara ribosa dan cincin adenin memiliki kebebasan rotasi. Ini juga merupakan parameter struktural yang penting untuk perbedaannya sehubungan dengan nukleotida lain (tidak hanya identitas basis nitrogen).

Fungsi

Sebagai messenger sekunder, AMP siklik berpartisipasi dalam aktivasi banyak proses pensinyalan (setelah sintesisnya) atau dalam aktivasi enzim "hilir" yang berbeda dalam air terjun pensinyalan yang terjadi di mana ia terjadi.

Berpartisipasi dalam glikogenolisis hati dan dalam pelepasan insulin dari pankreas, dalam pembebasan amilase dari kelenjar ludah dan dalam aksi estrogen di dalam rahim.

Itu dapat melayani Anda: lipid yang dapat diaponifikasi: fungsi dan klasifikasi

Ini memiliki fungsi universal dalam kontrol ekspresi genetik dan dalam integrasi beberapa fungsi metabolisme. Banyak sitokin menggunakan AMP kalsium dan siklik untuk pelaksanaan fungsi mereka.

Di antara hormon yang menggunakan AMP siklik dalam proses pensinyalan mereka (baik dengan peningkatan atau penurunan konsentrasi intraseluler) dapat mencakup katekolamin, glukagon, vasopresin, hormon paratyroid, prostaglandin, insulin, melatonin dan adrenalin, antara antara.

Lain dari banyak fungsinya adalah untuk menghambat pertumbuhan, diferensiasi dan proliferasi mamalia pada mamalia, mungkin dengan aktivasi atau induksi penekan sitokin pengatur dari proses ini dalam sel -sel tersebut dalam sel -sel tersebut.

AMP siklik dan siklase adenilat yang memproduksinya juga terkait dengan fungsi banyak reseptor protein GT yang dipasangkan protein, yang terkait dengan berbagai mekanisme pensinyalan dan proses seluler lainnya yang sangat penting.

Dalam metabolisme glukosa

Pada mamalia, AMP siklik memiliki fungsi dalam regulasi jalur glikolitik dan glukoneogenik.

Mekanisme ini menyiratkan partisipasi hormon glukagon dalam aktivasi adenilat siklase hati, yang menyebabkan peningkatan konsentrasi AMP siklik yang cukup besar.

AMP siklik ini mengaktifkan protein kinase yang bergantung pada AMPC yang memfosforilasi.

Bagaimana proses pensinyalan yang melibatkan AMP siklik?

Messenger pertama (dari sifat kimia variabel) yang mencapai sel spesifik sebagai stimulus eksternal berinteraksi dengan enzim adenilat siklase dalam membran plasma, menginduksi produksi AMP siklik.

Itu dapat melayani Anda: Aplikasi Biologi di Pertanian

Peningkatan konsentrasi AMP siklik bekerja dalam aktivasi faktor -faktor lain (umumnya enzimatik) yang memiliki fungsi tambahan dalam penghambatan atau aktivasi proses transkripsi metabolisme atau gen, antara lain, antara lain.

Yang mengaktifkan amp siklik?

Salah satu fungsi utama yang terkait dengan molekul pengatur ini adalah aktivasi enzim fosforlaous atau kinase, yang mengkatalisasi penambahan atau pengangkatan gugus fosforil ke protein dan enzim lain.

Biasanya, kegembiraan sel disertai dengan peningkatan konsentrasi AMP siklik, bersamaan dengan peningkatan transportasi kalsium ke sel yang memiliki fungsi dalam aktivasi enzim adenylciciclasas yang memproduksi AMP siklik yang memproduksi siklik.

Baik sintesis dan transmisi pesan dan degradasi AMP siklik dalam sel adalah proses yang diatur dengan halus yang berpartisipasi dalam pemeliharaan homeostasis tubuh.

Referensi

1. Bopp, t., Becker, c., Klein, m., Klein-heßling, s., Palmetshofer, a., Serfl, e.,... Schmitt, dan. (2007). Siklik adenosin monofosfat adalah komponen kunci dari sel T regulasi - Sobpresi yang dimediasi. Jurnal Kedokteran Eksperimental, 204(6), 1303-1310.
2. Nelson, d. L., & Cox, m. M. (2009). Prinsip -prinsip biokimia lehninger. Edisi Omega (Edisi ke -5.).
3. Newton, r. P., & Smith, C. J. (2004). Nukleotida siklik, 65, 2423-2437.
4. Rasmussen, h. (1970). Komunikasi sel, ion kalsium, dan adenosin siklik monofosfat. Sains, 170, 404-412.
5. Rasmussen, h., & Tenenhouse, a. (1968). Adenosin monofosfat siklik, Ca ++, dan membran. Biokimia, 59, 1364-1370.