Cyklický adenozínmonofosfát

V ktorom cyklický adenozínmonofosfát je to molekula, ktorá pochádza z adenozíntrifosfátu z biochemického hľadiska. Cyklický adenozínmonofosfát sa používa v mnohých prípadoch iba so skratkou cAMP určený. Molekula funguje ako takzvaný druhý posol v priebehu prenosu signálu bunkami. Primárnym účelom cyklického adenozínmonofosfátu je aktivácia určitých typov proteínkináz.

Čo je to cyklický adenozínmonofosfát?

Cyklický adenozínmonofosfát je v zásade špeciálna signálna látka, ktorá z chemického hľadiska patrí do kategórie nukleotidov. V súvislosti s početnými signálnymi kaskádami, ktoré súvisia s účinkami hormónov a metabolizmu, molekula preberá funkciu druhého posla. Cyklický adenozínmonofosfát má molovú hmotnosť 329,21 gramov na mol.

Cyklický adenozínmonofosfát má dôležité funkcie pri regulácii metabolizmu. Pretože molekula aktivuje proteínkinázy, dochádza k regulácii mnohých metabolických funkcií. Príkladom toho je rozklad glykogénu na glukózu. Cyklický adenozínmonofosfát tiež hrá dôležitú úlohu, pokiaľ ide o lipolýzu a uvoľňovanie tkanivových hormónov, ako je somatostatín.

Funkcia, účinok a úlohy

Cyklický adenozínmonofosfát je charakterizovaný množstvom dôležitých funkcií a účinkov v organizme. Molekula preto hrá dôležitú úlohu vo fungujúcom metabolizme a vo všeobecnom zdraví ľudí.

Cyklický adenozínmonofosfát je zvlášť dôležitý pri aktivácii proteínkináz. Molekula primárne aktivuje proteínkinázy typu A. V dôsledku fosforylácie sa u týchto látok vyvíjajú početné účinky. Napríklad vedú k fosforylácii vápnikových iónových kanálov. Výsledkom je otvorenie zodpovedajúcich kanálov. Okrem toho tiež spôsobujú fosforyláciu tzv. Kináz ľahkého reťazca myozínu. Tým sa uvoľnia hladké svaly.

Zároveň sa zníži citlivosť zodpovedajúcich svalov na ióny vápnika. Je však potrebné poznamenať, že súčasný stav lekárskeho výskumu presvedčivo nevyjasnil, či je tento mechanizmus účinku relevantný in vivo. Cyklický adenozínmonofosfát tiež vedie k fosforylácii určitých transkripčných faktorov, napríklad CREB. To spôsobuje, že sa tiež transkribujú gény indukované cyklickým adenozínmonofosfátom. Cyklický adenozínmonofosfát okrem toho plní aj mnohé dôležité funkcie v baktériách, ktoré zase môžu súvisieť s ľudským organizmom a sú preň relevantné.

V baktériách cyklický adenozínmonofosfát pôsobí ako tzv. Hladový signál alebo signál o nedostatku glukózy. Ukazuje však úplne odlišný mechanizmus účinku. Látka hrá dôležitú úlohu pri potláčaní glukózy a pri využívaní laktózy a pridruženého kontrolného systému. Ak je glukóza vo vhodnom médiu, gény takzvaného laktózového operónu sa vypnú. Tento účinok má zmysel, pretože využitie laktózy je v tomto prípade príliš časovo náročné a zbytočné.

Ak je prítomná glukóza, má cyklický adenozínmonofosfát obvykle iba nízku koncentráciu. Ak sa naopak glukóza stiahne, koncentrácia sa zvýši aktiváciou bakteriálnej adenylylcyklázy. Určitý transportný proteín je fosforylovaný. Toto sa kombinuje s inou molekulou a aktivuje sa. Cyklický adenozínmonofosfát sa potom viaže na tzv. Proteín katabolitového aktivátora. Toto sa tiež nazýva cAMP receptorový proteín. Proteín aktivuje transkripčný faktor zodpovedajúceho génu. Výsledkom je, že príjem laktózy sa začína hladom.

Vzdelávanie, výskyt, vlastnosti a optimálne hodnoty

Cyklický adenozínmonofosfát sa syntetizuje a metabolizuje za osobitných podmienok. Molekula sa vytvára v mnohých ľudských bunkách v tele potom, ako sa látka viaže na určité signálne molekuly alebo receptory spojené s G-proteínom. Je aktivovaná alfa podjednotka G proteínu. Výsledkom je, že adenylátcykláza tvorí cyklický adenozínmonofosfát z ATP. Pri tomto postupe sa pyrofosfát oddeľuje a zvyšná fosfátová skupina sa esterifikuje inou ribózovou skupinou. Po rozštiepení sa táto esterová väzba štiepi enzýmom fosfodiesteras.

Ak je určitý receptor aktivovaný hormónom, ako je napríklad glukagón, zápachová látka alebo neurotransmiter, ako je norepinefrín, stimuluje sa adenylylcykláza viazaná na membránu. To je zodpovedné za premenu bunkového ATP na cyklický adenozínmonofosfát. Je známe, že forskolin priamo stimuluje adenylylcyklázu. Enzým fosfodiesteráza hrá dôležitú úlohu ako katalyzátor pri štiepení cyklického adenozínmonofosfátu na adenozín monofosfát. Kofeín má inhibičný účinok na enzým.

Choroby a poruchy

Pretože cyklický adenozínmonofosfát preberá dôležité funkcie, napríklad pri regulácii metabolických procesov v ľudskom organizme, poruchy majú zodpovedajúcim spôsobom závažný účinok. Cyklický adenozínmonofosfát je dôležitá molekula s sprostredkovateľskými funkciami, najmä pri hormonálnom metabolizme.

Cyklický adenozínmonofosfát primárne prispieva k aktivácii enzýmov vo vnútri buniek. Tieto enzýmy hrajú dôležitú úlohu v metabolizme proteínov. Ak je narušená syntéza alebo prenos cyklického adenozínmonofosfátu, zodpovedajúce metabolické procesy už ďalej neprebiehajú správne, čo v závislosti od príslušného metabolického procesu ovplyvňuje zdravie a vyžaduje endokrinologickú liečbu.