Syklisk adenosinmonofosfat

I hvilken syklisk adenosinmonofosfat er et molekyl som oppstår fra adenosintrifosfat fra et biokjemisk synspunkt. Det sykliske adenosinmonofosfatet er i mange tilfeller bare med forkortelsen leir utpekt. Molekylet fungerer som en såkalt andre messenger i forbindelse med signaloverføring av celler. Hovedformålet med det sykliske adenosinmonofosfatet er å aktivere visse typer proteinkinaser.

Hva er syklisk adenosinmonofosfat?

I prinsippet er syklisk adenosinmonofosfat et spesielt signalstoff som fra et kjemisk synspunkt tilhører kategorien nukleotider. Molekylet påtar seg funksjonen til en annen messenger i sammenheng med en rekke signalkaskader som er relatert til effekten av hormoner og metabolisme. Det sykliske adenosinmonofosfat har en molmasse på 329,21 gram per mol.

Det sykliske adenosinmonofosfatet har viktige funksjoner i reguleringen av metabolismen. Fordi molekylet aktiverer proteinkinasene, skjer en regulering av mange metabolske funksjoner. Et eksempel på dette er nedbrytningen av glykogen til glukose. Det sykliske adenosinmonofosfatet spiller også en viktig rolle med hensyn til lipolyse og frigjøring av vevshormoner som somatostatin.

Funksjon, effekt og oppgaver

Det sykliske adenosinmonofosfatet er preget av en rekke viktige funksjoner og effekter i organismen. Derfor spiller molekylet en viktig rolle i et fungerende stoffskifte og generell menneskelig helse.

Det sykliske adenosinmonofosfatet er spesielt relevant ved aktivering av proteinkinaser. Molekylet aktiverer primært proteinkinaser av type A. Som et resultat av fosforylering utvikler disse stoffene en rekke effekter. For eksempel fører de til fosforylering av kalsiumionkanaler. Som et resultat åpnes de tilsvarende kanalene. I tillegg forårsaker de også en fosforylering av de såkalte myosin-lette kjedekinaser. Dette slapper av de glatte musklene.

Samtidig reduseres følsomheten til de korresponderende musklene for kalsiumioner. Det skal imidlertid bemerkes at den nåværende tilstanden i medisinsk forskning ikke har avklart om denne virkningsmekanismen er relevant in vivo. Det sykliske adenosinmonofosfat fører også til en fosforylering av visse transkripsjonsfaktorer, for eksempel CREB. Dette fører til at gener som blir indusert av det sykliske adenosinmonofosfat også blir transkribert. I tillegg oppfyller det sykliske adenosinmonofosfat også en rekke viktige funksjoner i bakterier, som igjen kan være relatert til den menneskelige organismen og er relevante for den.

Hos bakterier fungerer det sykliske adenosinmonofosfatet som et såkalt sult signal eller glukosemangel signal. Den viser imidlertid en helt annen handlingsmekanisme. Stoffet spiller en viktig rolle her for undertrykkelse av glukose og utnyttelse av laktose og det tilhørende kontrollsystemet. Hvis glukose er i passende medium, slås genene fra det såkalte laktoseoperonet av. Denne effekten gir mening fordi bruken av laktosen i dette tilfellet er for kompleks og unødvendig.

Hvis glukose er til stede, har det sykliske adenosinmonofosfatet vanligvis bare en lav konsentrasjon. På den annen side, hvis glukosen blir trukket tilbake, øker konsentrasjonen ved å aktivere en bakteriell adenylyl-syklase. Et visst transportprotein fosforyleres. Dette kombineres med et annet molekyl og aktiverer det. Det sykliske adenosinmonofosfatet binder seg deretter til det såkalte catabolite activator protein. Dette kalles også cAMP-reseptorproteinet. Proteinet aktiverer transkripsjonsfaktoren til det tilsvarende genet. Som et resultat begynner inntaket av laktose under sultningsforhold.

Utdanning, forekomst, egenskaper og optimale verdier

Det sykliske adenosinmonofosfatet syntetiseres og metaboliseres under spesielle forhold. Dannelsen av molekylet skjer i mange menneskelige celler i kroppen etter at stoffet binder seg til visse signalmolekyler eller G-protein-koblede reseptorer. Alfa-underenheten til G-proteinet aktiveres. Som et resultat danner adenylatcyklasen det sykliske adenosinmonofosfat fra ATP. I prosessen deles pyrofosfat av og den gjenværende fosfatgruppen forestres med en annen ribosegruppe. Ved nedbryting spaltes denne esterbindingen av enzymet fosfodiesterer.

Hvis en viss reseptor aktiveres av et hormon som glukagon, en luktende substans eller nevrotransmitter som noradrenalin, stimuleres en membranbundet adenylylsyklus. Dette er ansvarlig for omdannelsen av cellulær ATP til det sykliske adenosinmonofosfat. Forskolin er kjent for å direkte stimulere adenylyl syklase. Enzymet fosfodiesterase spiller en viktig rolle som katalysator i nedbrytningen av syklisk adenosinmonofosfat til adenosinmonofosfat. Koffein har en hemmende effekt på enzymet.

Sykdommer og lidelser

Siden det sykliske adenosinmonofosfatet har viktige funksjoner, for eksempel i reguleringen av metabolske prosesser i den menneskelige organismen, har forstyrrelser en tilsvarende alvorlig effekt. Det sykliske adenosinmonofosfatet er et viktig molekyl med formidlende funksjoner, spesielt for hormonmetabolisme.

Det sykliske adenosinmonofosfatet bidrar primært til aktivering av enzymer i celler. Disse enzymene spiller for eksempel en viktig rolle i proteinmetabolismen. Hvis syntesen eller overføringen av det sykliske adenosinmonofosfatet blir forstyrret, kjører ikke de tilsvarende metabolske prosessene riktig, noe som avhengig av den aktuelle metabolske prosessen påvirker helsen og krever endokrinologisk behandling.