De Cyclische AMP of adenosine 3 ', 5'-monofosfaat is een cyclisch nucleotide dat functioneert als een secundaire boodschapper en 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 accumulatie van dit nucleotide in levercellen als gevolg van de toediening van epinefrine (adrenaline) beschreven..
Sinds zijn ontdekking is cyclisch AMP bij zoogdieren in verband gebracht met de werking van vele hormonen, met endocriene en exocriene secretie, met de afgifte van neurotransmitters bij de synaps en neuromusculaire verbindingen, naast vele andere functies..
De synthese ervan wordt gekatalyseerd door drie families van eiwitten die zijn geassocieerd met het plasmamembraan dat bekend staat als adenylcyclase of adenylaatcyclase, die in staat zijn om de cyclische verbinding uit ATP te produceren en pyrofosfaat in de cel af te geven..
De afbraak ervan wordt daarentegen gemedieerd door enzymen van de fosfodiësterase-familie, die oplosbare eiwitten zijn die voornamelijk in het cytosol worden aangetroffen..
Deze enzymen, en dus cyclisch AMP, worden aangetroffen in zeer uiteenlopende organismen, zo eenvoudig als eencellige algen en vele andere micro-organismen (bacteriën en andere) en zo complex als meercellige dieren met gecompliceerde signaalroutes..
Hoewel de aanwezigheid ervan in planten een punt van discussie is, zijn er zeker aanwijzingen dat sommige plantensoorten adenylaatcyclase-activiteit bezitten, hoewel de functie ervan niet bevredigend is bepaald..
Artikel index
De chemische structuur van cyclisch AMP is opgehelderd door middel van röntgenkristallografie en door proton-nucleaire magnetische resonantieonderzoeken..
Dit is een hittestabiel cyclisch molecuul ("hittebestendig ") en stabieler voor alkalische hydrolyse dan zijn niet-cyclische tegenhanger, AMP of adenosinemonofosfaat.
Zoals alle fosfaatnucleotiden heeft cyclisch AMP een fosfaatgroep die is gebonden aan de koolstofzuurstof op de 5'-positie van een ribosemolecuul, die op zijn beurt via de koolstof op de 1'-positie aan een heterocyclische ringstikstofbase is bevestigd en dat overeenkomt met een adenine.
De fosfaatgroep van de ribosesuiker is, in tegenstelling tot de niet-cyclische fosfaatnucleotiden, gefuseerd op trans door een fosfodiësterbinding met de zuurstofatomen van de koolstofatomen op de 3 'en 5' posities van ribose (3 ', 5'-trans-gefuseerd fosfaat.
Deze vereniging beperkt de beweging van de furanring die ribose vormt en omsluit de fosfaatgroep in een "stoel" -conformatie..
Vergeleken met niet-cyclische nucleotiden zijn cyclische AMP en andere verwante nucleotiden kleinere moleculen met een lagere polariteit, wat een belangrijke factor is voor hun differentiatie door de eiwitten die erop reageren..
De conformatie van de glycosidebinding tussen ribose en de adeninering heeft enige bewegingsvrijheid. Dit is ook een belangrijke structurele parameter vanwege het onderscheid met andere nucleotiden (niet alleen de identiteit van de stikstofbase).
Als secundaire boodschapper neemt cyclisch AMP deel aan de activering van vele signaalprocessen (na de synthese) of aan de activering van verschillende enzymen "stroomafwaarts" in de signaalcascade waardoor het wordt geproduceerd..
Neemt deel aan hepatische glycogenolyse en aan de afgifte van insuline uit de alvleesklier, aan de afgifte van amylase uit de speekselklieren en aan de werking van oestrogeen in de baarmoeder.
Het heeft universele functies bij de controle van genexpressie en bij de integratie van meerdere metabolische functies. Veel cytokinen gebruiken zowel calcium als cyclisch AMP om hun functies uit te voeren..
Onder de hormonen die cyclisch AMP gebruiken in hun signaalprocessen (door het verhogen of verlagen van de intracellulaire concentratie) kunnen onder meer catecholamines, glucagon, vasopressine, parathyroïdhormoon, prostaglandines, insuline, melatonine en adrenaline zijn..
Een andere van zijn vele functies is het remmen van de groei, differentiatie en proliferatie van T-cellen bij zoogdieren, waarschijnlijk door activering of inductie van een repressor van de regulerende cytokinen van deze processen in dergelijke cellen..
Cyclisch AMP en de adenylaatcyclasen die het produceren, zijn ook gerelateerd aan de functie van veel aan G-eiwit gekoppelde eiwitreceptoren, die zijn geassocieerd met verschillende signaalmechanismen en andere belangrijke cellulaire processen..
Bij zoogdieren heeft cyclisch AMP functies bij de regulatie van de glycolytische en gluconeogene route door de remming van de activiteit van het enzym fosfofructokinase 2 (PFK-2), dat de tweede reactie van glycolyse katalyseert..
Het mechanisme omvat de deelname van het hormoon glucagon aan de activering van hepatisch adenylaatcyclase, wat een aanzienlijke verhoging van de concentratie van cyclisch AMP veroorzaakt..
Dit cyclische AMP activeert een cAMP-afhankelijke proteïnekinase die de fosfofructokinase-activiteit van PFK-2, een bifunctioneel enzym met fructose-bisfosfatase-activiteit, fosforyleert en remt..
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 cyclisch AMP wordt geïnduceerd.
De toename van de concentratie van cyclisch AMP functioneert bij de activering van andere factoren (meestal enzymatisch) die aanvullende functies hebben bij onder meer de remming of activering van metabole processen of gentranscriptie..
Een van de belangrijkste functies van dit regulerende molecuul is de activering van fosforylase- of kinase-enzymen, die de toevoeging of verwijdering van fosforylgroepen aan andere eiwitten en enzymen katalyseren..
Normaal gesproken gaat de excitatie van een cel gepaard met een toename van de concentratie van cyclisch AMP, gelijktijdig met een toename van het transport van calcium naar de cel die functies heeft bij de activering van de cyclische AMP-producerende adenylcyclase-enzymen..
Zowel de synthese als de overdracht van de boodschap en de afbraak van cyclisch AMP in cellen zijn nauwkeurig gereguleerde processen die bijdragen aan het onderhoud van de lichaamshomeostase..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.