Ciklični adenozin monofosfat je molekula, ki z biokemičnega vidika izvira iz adenozin trifosfata. V mnogih primerih ciklično adenozin monofosfat se preprosto omenja s kratico cAMP. Molekula deluje kot tako imenovani drugi sel v signalni transdukciji celic. V tem okviru ciklično adenozin monofosfat služi predvsem za aktiviranje določenih vrst protein kinaz.
Kaj je ciklični adenozin monofosfat?
V bistvu ciklični adenozin monofosfat predstavlja posebno signalno snov, ki s kemičnega vidika spada v kategorijo nukleotidov. V okviru številnih signalnih kaskad, povezanih z delovanjem hormoni molekula poleg metabolizma prevzame tudi funkcijo drugega selca. Ciklični adenozin monofosfat ima a molar masa 329.21 grama na mol. Ciklični adenozin monofosfat igra pomembno vlogo pri uravnavanju presnove. Ker molekula aktivira beljakovinske kinaze, se uravnavajo številne presnovne funkcije. En primer je razgradnja glikogena na glukoze. Ciklični adenozin monofosfat igra pomembno vlogo tudi pri lipolizi in sproščanju tkiva hormoni, Kot je somatostatin.
Funkcija, učinki in vloge
Za ciklični adenozin monofosfat so značilne številne pomembne funkcije in učinki v organizmu. Zato ima molekula pomembno vlogo pri delujočem metabolizmu in splošnem človeškem delovanju zdravje. Ciklični adenozin monofosfat je še posebej pomemben pri aktivaciji protein kinaz. Molekula primarno aktivira protein kinaze tipa A. S tem, ko povzročajo fosforilacijo, imajo te snovi številne učinke. Na primer oni vodi do fosforilacije kalcij ionski kanali. Posledično se odprejo ustrezni kanali. Poleg tega povzročajo tudi fosforilacijo tako imenovanih miozinskih kinaz lahke verige. Posledično se gladka mišica sprosti. Hkrati pa občutljivost ustreznih mišic na kalcij ioni se zmanjšajo. Vendar je treba opozoriti, da glede na trenutno stanje medicinskih raziskav ni dokončno razjasnjeno, ali to mehanizem delovanja je pomemben in vivo. Ciklični adenozin monofosfat vodi tudi v fosforilacijo nekaterih transkripcijskih faktorjev, na primer CREB. To povzroči transkripcijo genov, ki jih inducira ciklični adenozin monofosfat. Poleg tega ciklični adenozin monofosfat opravlja tudi številne pomembne funkcije v bakterije, ki pa so lahko povezane s človeškim organizmom in pomembne za njega. V bakterije, ciklični adenozin monofosfat deluje kot tako imenovani signal lakote oz glukoze signal pomanjkljivosti. Ima pa povsem drugače mehanizem delovanja. Tu ima snov pomembno vlogo pri zatiranju glukoze kot tudi uporaba laktoza in s tem povezano regulacijsko vezje. Če je glukoza prisotna v ustreznem mediju, so geni ti laktoza operon so izklopljeni. Ta učinek je smiseln, ker je uporaba laktoza v tem primeru je predrago in ni potrebno. Če je prisotna glukoza, ima ciklični adenozin monofosfat običajno le nizko koncentracijo koncentracija. Če se po drugi strani glukoza odvzame, se koncentracija poveča z aktiviranjem bakterijske adenilil ciklaze. V tem procesu se določen transportni protein fosforilira. Ta se veže na drugo molekulo in jo aktivira. Nato se ciklični adenozin monofosfat veže na tako imenovani protein aktivatorja katabolita. Temu pravimo tudi receptorski protein cAMP. Beljakovina aktivira transkripcijski faktor ustreznega gen. Posledično se začne zaužitje laktoze v pogojih stradanja.
Oblikovanje, pojavnost, lastnosti in optimalne ravni
Ciklični adenozin monofosfat se sintetizira in presnavlja pod posebnimi pogoji. Molekula nastane v številnih človeških telesnih celicah, potem ko se snov veže na določeno signalizacijo molekule ali receptorji, povezani z G-proteini. V tem procesu se aktivira alfa podenota proteina G. Kot rezultat, adenilat ciklaza tvori ciklični adenozin monofosfat iz ATP. Med tem postopkom se pirofosfat odcepi in zaestri preostale fosfat skupina z drugo skupino riboza poteka. Med razgradnjo je to estra vez cepi encim fosfodiesteraza. Ko določen receptor aktivira hormon, kot npr glukagon, odorant oz nevrotransmiter kot noradrenalinapride do stimulacije z membrano vezane adenilil ciklaze. Ta je odgovoren za pretvorbo celičnega ATP v ciklični adenozin monofosfat. Znano je, da forskolin neposredno stimulira adenilil ciklazo. Pri razgradnji cikličnega adenozin monofosfata na adenozin monofosfat igra encim fosfodiesteraza pomembno vlogo kot katalizator. V tem postopku kofein ima zaviralni učinek na encim.
Bolezni in motnje
Ker ciklični adenozin monofosfat prevzame pomembne funkcije, na primer pri uravnavanju presnovnih procesov v človeškem organizmu, imajo motnje ustrezno resen učinek. Zlasti za metabolizem hormonov je ciklični adenozin monofosfat pomembna molekula s posrednimi funkcijami. Ciklični adenozin monofosfat v prvi vrsti prispeva k aktivaciji encimi znotraj celic. Te encimi igrajo pomembno vlogo pri presnovi beljakovin, na primer. Če je motena sinteza ali prenos cikličnega adenozin monofosfata, ustrezni presnovni procesi ne tečejo več brez napak, kar pa je odvisno od prizadetega presnovnega procesa zdravje in zahteva endokrinološko terapija.
