Adenilil siklazlar

Adenilil siklazlar Liyazlara bir enzim sınıfı olarak sayılır. Görevleri, ATP'den P-O bağlarını ayırarak döngüsel cAMP'yi katalize etmektir. Bunu yaparken, organizmadaki birçok farklı işlemden sorumlu olan bir sinyal kademesini tetiklerler.

Adenilil siklaz nedir?

Adenilil siklazlar, hücre zarının dışından hormonların veya diğer haberci maddelerin, hücre içindeki karşılık gelen haberci maddelere etkilerine aracılık eder. Moleküllerdeki belirli bağları kırmak için enzim görevi gören sözde liyazlardır. Örneğin, P-O bağlarını ayırırlar (fosfor ve oksijen arasındaki bağ).

Sizin göreviniz ATP'nin ikinci messenger cAMP'ye ayrışmasını katalize etmektir. Bu, G proteinlerinin yardımı ile yapılır. G proteinleri, reseptörler ve ikinci haberci sistemleri arasında gerçekleşen sinyal iletiminden (sinyal iletimi) sorumludur. Bunun için adenilil siklazlar, ATP ve G proteinleri için bağlanma yerleri olarak işlev gören, karakteristik bir yapıya sahip belirli alanlara sahiptir.

Bu bağ, adenilil siklazların ATP'yi mAMP'ye parçalamak için katalitik etkisini başlatır. Farklı adenilil siklazlarının yapım planları farklıdır. Bununla birlikte, hepsinde ortak alan adları vardır. İnsan adenilil siklazları için on izoenzim vardır, bunlardan dokuzu zara bağlıdır ve biri bölmelerdeki hücre içinde sitozolik bir protein olarak bulunur.

İşlev, efekt ve görevler

Adenilil siklazların görevi, ikinci haberciler vasıtasıyla dış hücre zarından hücre içindeki haberci maddelere sinyal iletmektir. Bu, tüm ökaryotik canlılar için geçerlidir. Ancak adenilil siklazlar, prokaryotik bakterilerde sinyal ileticileri olarak da rol oynar. Adenilil siklazlar üç ana sınıfa ayrılır.

Sınıf I, gram negatif bakterilerde etkilidir. Sınıf II adenilil siklazlar, hastalığa neden olan bakterilerde önemli bir rol oynar. Enfekte olan konakçı organizmanın protein kalmodulinine bağımlıdırlar. En büyük sınıf (sınıf III), tüm ökaryotik organizmalarda meydana gelen adenilil siklazlarla temsil edilir ve burada hormonların etkilerine aracılık ederler. Bu amaçla hormonlar, dış hücre zarından hücre içindeki haberci maddelere sinyal iletirler. Bu haberci maddeler daha sonra hormonlar tarafından başlatılan biyokimyasal reaksiyonları tetikler.

Karşılık gelen hormon, aynı zamanda belirli bir G proteinini serbest bırakan reseptörüne bağlanır. G proteini sırayla bir adenilil siklazı uyarır veya inhibe eder, bu da hemen ATP'den cAMP oluşumunu katalize etmeye başlar veya cAMP oluşumunu inhibe eder. ATP, cAMP'ye dönüştürüldüğünde, aynı anda iki fosfat grubuna sahip bir pirofosfat oluşur. Pirofosfat hemen iki fosfata ayrılır. Bu, ATP'ye ters bir reaksiyonu imkansız kılar. Adenilil siklazlar bu nedenle G proteinlerinin etkisiyle düzenlenir. Oluşan cAMP, organizmada çeşitli işlevlere sahiptir. Enzim protein kinaz A'yı aktive eder.

Protein kinaz A ise çeşitli enzimlerin fosforilasyonunu katalize eder ve bu nedenle metabolizmanın düzenlenmesine müdahale eder. Fosforilasyon, ilgili enzimleri aktive eder veya inhibe eder. Aktivasyon veya inhibisyonun gelip gelmediği belirli enzime bağlıdır. Reaksiyon zinciri hormonu, reseptör, G-protein salınımı, adenilil siklaz aktivasyonu / inhibisyonu, ATP'den cAMP oluşumu ve protein kinaz A'nın uyarılması yoluyla belirli hormonların etkisi hedef bölgeye iletilir.

Bu hormonlar ve haberci maddeler arasında glukagon, ACTH, adrenalin, noradrenalin, dopamin, oksitosin, histamin ve diğerleri bulunur. CAMP, protein kinaz A'yı aktive etmenin yanı sıra, bazı hormonlar ve enzimler için gen ekspresyonunu da uyarır. Bu, diğerleri arasında paratiroid hormonu, vazoaktif bağırsak peptidi (VIP) ve somatostatin hormonları için geçerlidir.

Eğitim, oluşum, özellikler ve optimum değerler

Adenilil siklazları doğanın her yerinde bulunur. Tüm ökaryotik ve bazı prokaryotik yaratıklar, yaygın ikinci haberci cAMP'yi üretmek için adenilil siklazları kullanır. Ökaryotlarda adenilil siklazlar, vücut hücrelerinin zar yüzeyinde bulunur. Oradan, hormonlardan ve belirli haberci maddelerden gelen sinyalleri hücreye iletirler ve burada çeşitli reaksiyonlar tetiklenir.

Hastalıklar ve Bozukluklar

Sinyaller için tüm iletim sistemindeki kusurlardan ve parazitlerden çeşitli hastalıklar ortaya çıkabilir. Adenilil siklazlar dahil, dahil olan çeşitli enzimlerdeki genetik değişiklikler önemli bir rol oynar. Çoğu hastalığın, hücre zarından hücrenin içine hatalı sinyal aktarımına kadar takip edilebileceğini varsayan teoriler bile vardır.

Hücre yüzeyinden hücre içine hem azaltılmış hem de arttırılmış sinyal iletimi hastalık değerindedir. Bunun örnekleri arasında göz hastalığı retinitis pigmentosa veya renal diabetes insipidus yer alır Birçok endokrinolojik hastalık azaltılmış sinyal transdüksiyonuna dayanır. Aynısı kalp yetmezliği için de geçerlidir. Artan sinyal iletimi, kalıcı olarak artan cAMP değerleri ile sonuçlanır. Kalp yetmezliği veya psikolojik rahatsızlıklar gibi çeşitli hastalıklarda kendini gösteren sürekli heyecan vardır.

Kalp yetmezliğine ek olarak, bağımlılıklar (örneğin alkolizm), şizofreni, Alzheimer, astım ve diğerleri gibi hastalıklar da tercih edilebilir. Sinyal iletim bozukluklarının diabetes mellitus, arteriyoskleroz, yüksek tansiyon veya tümör büyümesi gibi hastalıkların gelişimi üzerindeki etkisi de araştırılmaktadır. Ülseratif kolit gibi otoimmün hastalıklar da hatalı sinyal iletimine bağlı olabilir. Kolerada, adenilil siklazın kalıcı aktivasyonuna neden olan bakteriyel bir toksin üretilir.

Karşılık gelen hormonal olarak aktifleştirilmiş adenilil siklazlar inhibe edilmediği için cAMP seviyesi artar. Boğmacada (boğmaca) mAMP seviyesi de artar. Burada adenilil siklazlar için inhibe edici olan G proteininin inhibisyonu eksiktir. Bu, adenilil siklazların konsantrasyonunu arttırır. Enzimlerdeki (adenilil siklazlar dahil) birçok genetik değişiklik, hastalıklara neden olabilir veya bunları teşvik edebilir.