Cyklisk adenosinmonofosfat

I vilken cykliskt adenosinmonofosfat är en molekyl som uppstår från adenosintrifosfat ur en biokemisk synvinkel. Det cykliska adenosinmonofosfatet är i många fall endast med förkortningen läger betecknad. Molekylen fungerar som en så kallad andra budbärare i samband med signalöverföring av celler. Det primära syftet med det cykliska adenosinmonofosfatet är att aktivera vissa typer av proteinkinaser.

Vad är cykliskt adenosinmonofosfat?

I princip är cykliskt adenosinmonofosfat ett speciellt signalämne som ur kemisk synvinkel tillhör kategorin nukleotider. I samband med många signalkaskader som är relaterade till effekterna av hormoner och metabolism, får molekylen funktionen av en andra budbärare. Det cykliska adenosinmonofosfatet har en molmassa av 329,21 gram per mol.

Det cykliska adenosinmonofosfatet har viktiga funktioner för att reglera metabolismen. Eftersom molekylen aktiverar proteinkinaserna sker en reglering av många metaboliska funktioner. Ett exempel på detta är nedbrytningen av glykogen till glukos. Det cykliska adenosinmonofosfatet spelar också en viktig roll med avseende på lipolys och frisättning av vävnadshormoner såsom somatostatin.

Funktion, effekt och uppgifter

Det cykliska adenosinmonofosfatet kännetecknas av en mängd viktiga funktioner och effekter i organismen. Därför spelar molekylen en viktig roll i en fungerande ämnesomsättning och allmän människors hälsa.

Det cykliska adenosinmonofosfatet är särskilt relevant vid aktivering av proteinkinaser. Molekylen aktiverar primärt proteinkinaser av typ A. Som ett resultat av fosforylering utvecklar dessa ämnen många effekter. Till exempel leder de till fosforylering av kalciumjonkanaler. Som ett resultat öppnas motsvarande kanaler. Dessutom orsakar de också en fosforylering av de så kallade myosin-lätta kedjekinaser. Detta slappnar av de mjuka musklerna.

Samtidigt reduceras känsligheten hos motsvarande muskler för kalciumjoner. Det bör emellertid noteras att det nuvarande läget för medicinsk forskning inte definitivt har klargjort om denna verkningsmekanism är relevant in vivo. Det cykliska adenosinmonofosfatet leder också till en fosforylering av vissa transkriptionsfaktorer, till exempel CREB. Detta orsakar också gener som induceras av det cykliska adenosinmonofosfatet. Dessutom fyller det cykliska adenosinmonofosfatet också många viktiga funktioner i bakterier, som i sin tur kan vara relaterade till den mänskliga organismen och är relevanta för den.

Hos bakterier fungerar det cykliska adenosinmonofosfatet som en så kallad hungersignal eller glukosbristsignal. Men det visar en helt annan handlingsmekanism. Ämnet spelar en viktig roll här i repressionen av glukos och användningen av laktos och tillhörande kontrollsystem. Om glukos finns i lämpligt medium stängs generna från den så kallade laktosoperon av. Denna effekt är meningsfull eftersom användningen av laktos i detta fall är för komplex och onödig.

Om glukos finns, har det cykliska adenosinmonofosfatet vanligtvis endast en låg koncentration. Å andra sidan, om glukosen dras tillbaka ökar koncentrationen genom att aktivera ett bakteriellt adenylylcyklas. Ett visst transportprotein fosforyleras. Detta kombineras med en annan molekyl och aktiverar den. Det cykliska adenosinmonofosfatet binder sig sedan till det så kallade katabolitaktivatorproteinet. Detta kallas också cAMP-receptorproteinet. Proteinet aktiverar transkriptionsfaktorn för motsvarande gen. Som ett resultat börjar intaget av laktos under svältförhållanden.

Utbildning, förekomst, egenskaper och optimala värden

Det cykliska adenosinmonofosfatet syntetiseras och metaboliseras under speciella förhållanden. Bildningen av molekylen sker i många humana celler i kroppen efter att ämnet binder till vissa signalmolekyler eller G-protein-kopplade receptorer. G-proteinets alfa-subenhet aktiveras. Som ett resultat bildar adenylatcyklaset det cykliska adenosinmonofosfatet från ATP. I processen delas pyrofosfat bort och den återstående fosfatgruppen förestras med en annan ribosgrupp. Vid nedbrytning klyvs denna esterbindning av enzymet fosfodiester.

Om en viss receptor aktiveras av ett hormon såsom glukagon, en luktande substans eller neurotransmitter såsom norepinefrin, stimuleras ett membranbundet adenylylcyklas. Detta ansvarar för omvandlingen av cellulär ATP till det cykliska adenosinmonofosfatet. Forskolin är känt för att direkt stimulera adenylylcyklas. Enzymet fosfodiesteras spelar en viktig roll som en katalysator vid nedbrytningen av cykliskt adenosinmonofosfat till adenosinmonofosfat. Koffein har en hämmande effekt på enzymet.

Sjukdomar och störningar

Eftersom det cykliska adenosinmonofosfatet har viktiga funktioner, till exempel vid reglering av metaboliska processer i den mänskliga organismen, har störningar en motsvarande allvarlig effekt. Det cykliska adenosinmonofosfatet är en viktig molekyl med förmedlande funktioner, särskilt för hormonmetabolism.

Det cykliska adenosinmonofosfatet bidrar främst till aktiveringen av enzymer inuti celler. Dessa enzymer spelar till exempel en viktig roll i proteinmetabolismen. Om syntesen eller överföringen av det cykliska adenosinmonofosfatet störs, körs motsvarande metaboliska processer inte längre korrekt, vilket beroende på den berörda metaboliska processen påverkar hälsan och kräver endokrinologisk behandling.