Ciri -ciri, jenis, fungsi adenilato ciclasa

The Cyclasa Adenylate Sama ada Adenylciclase Ia adalah enzim yang bertanggungjawab untuk penukaran ATP, molekul tenaga tinggi, dalam amp kitaran, molekul isyarat penting yang mengaktifkan pelbagai protein amp yang bergantung kepada kitaran dengan fungsi fisiologi yang penting.

Kegiatannya dikawal oleh pelbagai faktor seperti tindakan bersepadu hormon, neurotransmiter dan molekul pengawalseliaan lain yang berbeza sifat (ion kalsium divalen dan protein G, untuk menamakan beberapa).

Rajah adenylate siklasa (Sumber: Pengguna Bensaccount ON.Wikipedia [Domain Awam] melalui Wikimedia Commons)

Kepentingan utama enzim ini terletak pada transendensi produk reaksi yang memangkinkan, amp kitaran, kerana ia mengambil bahagian dalam mengawal banyak fenomena sel yang berkaitan dengan metabolisme dan perkembangan, serta dengan tindak balas terhadap rangsangan luaran yang berbeza.

Secara semula jadi, kedua -dua organisma uniselular (agak mudah) dan haiwan multiselular yang besar dan kompleks, menggunakan amp kitaran sebagai utusan kedua, dan oleh itu kepada enzim yang menghasilkannya.

Kajian Phylogenetic menegaskan bahawa enzim -enzim ini berasal dari nenek moyang yang sama sebelum pemisahan eubacteria dan eukariot, yang menunjukkan bahawa amp kitaran mempunyai fungsi yang berbeza, mungkin berkaitan dengan pengeluaran ATP.

Adalah mungkin untuk menerima pernyataan sedemikian, kerana tindak balas yang dipangkin oleh siklase adenilate mudah diterbalikkan, yang dapat diperhatikan dalam pemalar keseimbangan untuk sintesis ATP (KPers ≈ 2.1 ± 0.2 10-9 M2).

[TOC]

Ciri -ciri dan struktur

Kebanyakan enzim adenylate siklast eukariotik dikaitkan dengan membran plasma, tetapi dalam bakteria dan dalam sel sperma mamalia mereka didapati sebagai protein larut dalam sitosol.

Dalam ragi dan beberapa bakteria adalah protein membran periferal, sementara dalam spesies ameba tertentu mereka adalah molekul dengan segmen transmembranal tunggal.

Ciri -ciri struktur

Mereka adalah protein yang terdiri daripada rantai polipeptida besar (lebih dari 1.000 sisa asid amino), yang menyeberangi membran plasma 12 kali dengan dua wilayah yang terdiri daripada enam domain transmembranal alpha penyesuaian.

Setiap rantau transmembranal dipisahkan oleh domain sitosolik yang besar, yang bertanggungjawab untuk aktiviti pemangkin.

Boleh melayani anda: Flora dan Fauna dari Afrika: Spesies Wakil

Antara organisma eukariotik terdapat beberapa sebab yang dipelihara dalam serpihan kawasan terminal amino enzim -enzim ini, serta domain sitoplasma sekitar 40 kDa, yang dibatasi oleh bahagian hidrofobik.

Tapak pemangkin

Reaksi bahawa enzim -enzim ini memangkin, iaitu pembentukan ikatan dieter melalui serangan nukleofilik kumpulan OH dalam 3 'kedudukan kepada kumpulan fosfat trphosphate nukleosida dalam kedudukan 5', bergantung kepada motif struktur yang sama yang dikenali sebagai yang dikenali sebagai yang dikenali sebagai yang dikenali sebagai yang dikenali sebagai yang dikenali sebagai yang dikenali sebagai yang dikenali sebagai yang dikenali sebagai yang dikenali sebagai yang dikenali sebagai yang dikenali sebagai yang dikenali sebagai yang dikenali sebagai yang dikenali sebagai yang dikenali sebagai yang dikenali sebagai yang dikenali sebagai yang dikenali sebagai yang dikenali sebagai yang dikenali sebagai yang dikenali sebagai yang dikenakan sawit domain ".

Domain "Palma" ini terdiri daripada alasan "βαβαβ"(" Β "ingin menandakan lembaran β dan" α "kepada kipas alpha) dan mempunyai dua sisa asid yang tidak dapat ditandingi yang menyelaras dua ion logam yang bertanggungjawab untuk pemangkinan, yang boleh menjadi magnesium atau magnesium ion divalen.

Banyak kajian yang berkaitan dengan struktur kuarum enzim -enzim ini telah mendedahkan bahawa perpaduan pemangkin mereka wujud sebagai dimer yang pembentukannya bergantung kepada segmen transmembranal, yang dikumpulkan dalam retikulum endoplasma semasa pembentukan protein.

Lokasi

Telah ditentukan bahawa seperti banyak protein komprehensif membran, seperti g -protein, mereka yang mempunyai sauh phosphatidylinositol dan banyak lagi, adenylcics ditemui di kawasan atau domain mikro khas membran yang dikenali sebagai "lipid balsas" (bahasa Inggeris " "Rakit Lipid").

Domain membran ini boleh mempunyai sehingga beratus -ratus nanometer diameter dan kebanyakannya terdiri daripada kolesterol dan sphingolipid dengan rantai asid lemak tepu dan panjang panjang yang besar, yang menyebabkan mereka mempunyai kekurangan yang kurang dan membolehkan menampung segmen transmembranal.

Cyclasas Adenilate juga mendapati diri mereka dikaitkan dengan subregion rakit lipid yang dikenali sebagai "caveolas" (Bahasa Inggeris "Caveolae "), yang agak invaginations membran yang kaya dengan kolesterol dan protein yang berkaitan dengan ini yang dipanggil caveolina.

Lelaki

Secara semulajadi terdapat tiga jenis adenylate siklus yang jelas dan dua yang tertakluk kepada perbincangan semasa.

Boleh melayani anda: oxihemoglobin: ciri, struktur dan lengkung kesatuan

- Kelas I: Mereka hadir dalam banyak bakteria negatif gram seperti Dan. coli, Contohnya, di mana produk amp kitaran reaksi mempunyai fungsi seperti ligan untuk faktor transkripsi yang bertanggungjawab terhadap peraturan pengendali katabolik.

- Kelas II: Mereka terdapat dalam beberapa patogen genre bakteria seperti Bacillus Sama ada Bordetella, di mana mereka berfungsi sebagai toksin ekstraselular. Mereka adalah protein yang diaktifkan oleh calmodulin tuan rumah (tidak hadir dalam bakteria).

- Kelas III: Mereka dikenali sebagai kelas "sejagat" dan secara filogenetik berkaitan dengan siklasa guanilaato, yang memenuhi fungsi yang serupa. Mereka ditemui di kedua -dua prokariot dan eukaryotas, di mana mereka dikawal oleh jalan yang berbeza.

Cyclasas mamalia adenylate

Dalam mamalia, sekurang -kurangnya sembilan jenis enzim ini telah diklonkan dan digambarkan.

Struktur kompleks saham dan topologi membran ini, serta domain pemangkin yang menduplikasi yang ciri -ciri mereka.

Untuk mamalia, tatanama yang digunakan untuk merujuk kepada isoforms sepadan dengan huruf AC (oleh Cyclasa Adenylate) dan nombor dari 1 hingga 9 (ac1 - ac9). Dua varian enzim AC8 juga telah dilaporkan.

Isoforms yang hadir dalam haiwan ini adalah rakan sejawat mengenai urutan struktur utama tapak pemangkin mereka dan struktur tiga dimensi. Kemasukan salah satu enzim ini dalam setiap "jenis" terutamanya berkaitan dengan mekanisme peraturan yang beroperasi pada setiap isoform.

Mereka mempunyai corak ekspresi yang sering menjadi tisu. Di dalam otak anda dapat menemui semua isoforms, walaupun ada yang terhad kepada bidang tertentu sistem saraf pusat.

Fungsi

Fungsi utama enzim yang dimiliki oleh keluarga adenylate cylasa adalah untuk mengubah ATP menjadi amp kitaran dan untuk ini mereka memangkinkan pembentukan pautan dieter intramolekul 3 ' - 5' (reaksi yang serupa dengan yang dipangkin oleh polimerase DNA), dengan Pembebasan molekul pyrophosphate.

Dalam mamalia, varian yang berbeza yang dapat dicapai telah dikaitkan dengan percambahan sel, pergantungan etanol, keplastikan sinaptik, pergantungan dadah, irama sirkadian, rangsangan penciuman, pembelajaran dan ingatan.

Boleh melayani anda: Parasitisme: konsep, jenis dan contoh

Beberapa penulis telah menyatakan bahawa adenylate siklase boleh mempunyai fungsi tambahan seperti molekul pengangkutan atau, yang sama, protein saluran dan penghantar ionik.

Walau bagaimanapun, hipotesis ini hanya terbukti bergantung kepada susunan atau topologi segmen transmembranal enzim -enzim ini, yang berkongsi beberapa homologi struktur atau persamaan (tetapi tidak urutan) dengan saluran pengangkutan ion tertentu.

Kedua -dua amp kitaran dan PPI (pyrophosphate), yang merupakan produk tindak balas, mempunyai fungsi pada tahap selular; Tetapi kepentingannya bergantung pada organisma di mana mereka berada.

Peraturan

Kepelbagaian struktur yang hebat antara adenylciclasses menunjukkan kerentanan yang besar kepada pelbagai bentuk peraturan, yang membolehkan mereka mengintegrasikan ke dalam pelbagai laluan isyarat selular.

Aktiviti pemangkin beberapa enzim ini bergantung kepada ketoacid alfa, sementara yang lain mempunyai mekanisme peraturan yang lebih kompleks yang melibatkan subunit pengawalseliaan (oleh rangsangan atau perencatan) yang bergantung, contohnya, pada kalsium dan faktor -faktor lain yang umumnya larut, serta lain protein.

Banyak siklasas adenilate dikawal secara negatif oleh subunit beberapa protein g (menghalang fungsi mereka), sementara yang lain mengaktifkan pengaktif.

Rujukan

1. Cooper, d. M. F. (2003). Peraturan dan Organisasi Cyclasses dan Kem Adenylyl. Jurnal Biokimia, 375, 517-529.
2. Cooper, d., Mons, n., & Karpen, J. (Sembilan-belas sembilan puluh lima). Siklase adenylyl dan interaksi antara kalsium dan kementrasi kem. Alam, 374, 421-424.
3. Danchin, a. (1993). Phylogeny of Adenylyl Cyclasses. Kemajuan dalam Penyelidikan Rasul dan Fosfoprotein Kedua, 27, 109-135.
4. Hanoune, j., & Menangguhkan, n. (2001). Peraturan dan peranan isoforms siklase adenylyl. Ann. REV. Pharmacol. Toksikol., 41, 145-174.
5. Sempadan, u., & Schultz, J. Dan. (2003). Cyclasses Kelas III: Modul Isyarat Multi-Purpose. Isyarat selular, lima belas, 1081-1089.
6. Tang, w., & Gilman, ke. G. (1992). Adenylyl Cyclases. Sel, 70, 669-672.