Estrutura e funções do amplificador cíclico

Ele AMP cíclico qualquer Adenosina 3 ', 5'-monofosfato É um nucleotídeo cíclico que funciona como um mensageiro secundário e faz parte dos elementos básicos do controle bioquímico e comunicação intracelular em muitos organismos vivos.

Sua existência foi demonstrada há quase 70 anos por Sutherland e Rall (1958), que descreveu o fenômeno do acúmulo desse nucleotídeo nas células hepáticas como resultado da administração de epinefrina (adrenalina).

Estrutura química do amplificador cíclico (fonte: Wesalius [domínio público] via Wikimedia Commons)

Desde sua descoberta, o amplificador cíclico tem sido associado a mamíferos à ação de muitos hormônios, com secreção endócrina e exócrina, com a liberação de neurotransmissores em sinapses e sindicatos neuromusculares, entre muitas outras funções.

Sua síntese é catalisada por três famílias de proteínas associadas à membrana plasmática conhecida como adenilciclasas ou adenilato ciclasases, capaz de produzir o composto cíclico a partir de ATP e liberar pirofosfato dentro da célula.

Sua degradação, por outro lado, é mediada por enzimas da família de Fosfodiestae, que são proteínas solúveis que estão principalmente no citosol.

Essas enzimas e, portanto, o amplificador cíclico, são encontradas em organismos extremamente diversos, tão simples quanto algas unicelulares e muitos outros microorganismos (bactérias e outros) e tão complexos quanto os animais multicelulares com rotas de sinalização complicadas.

Embora sua presença nas plantas seja uma razão para a discussão, há certas evidências que indicam que algumas espécies vegetais têm atividade de adenilar ciclasa, embora sua função não tenha sido determinada satisfatoriamente.

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Estrutura

A estrutura química do amplificador cíclico foi elucidado pela cristalografia de raio x e por estudos protônicos de ressonância magnética nuclear.

Esta é uma molécula cíclica estável ("Termoestável ") e mais estável à hidrólise alcalina do que sua contraparte não cíclica, amp ou monofosfato de adenosina.

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Como todos os nucleotídeos de fosfato, o amplificador cíclico possui um grupo de fosfato ligado ao oxigênio de carbono em uma posição de 5 'de uma molécula de ribose, que, por sua vez.

O grupo de fosfato de açúcar ribose, diferentemente dos nucleotídeos de fosfato não cíclico, é mesclado em Trans Através de um link de fosfodiéster com carbonos oxigênio das posições 3 'e 5' do ribose (3 ', 5'-trans-Fundido fosfato).

Esta união restringe o movimento do anel furano que forma a ribose e envolve o grupo fosfato em uma formação de "cadeira".

Comparado aos nucleotídeos não cíclicos, o amplificador cíclico e outros nucleotídeos relacionados são moléculas de polaridade menores e inferiores, o que é um fator importante para sua diferenciação por proteínas que respondem a estes.

A conformação da ligação glicosídica entre a ribose e o anel de adenina tem alguma liberdade de rotação. Este também é um parâmetro estrutural importante para sua distinção em relação a outros nucleotídeos (não apenas a identidade da base de nitrogênio).

Funções

Como mensageiro secundário, o amplificador cíclico participa da ativação de muitos processos de sinalização (após sua síntese) ou na ativação de diferentes enzimas "a jusante" na cachoeira pela qual ocorre.

Participe da glicogenólise hepática e na liberação de insulina do pâncreas, na libertação da amilase das glândulas salivares e na ação do estrogênio no útero.

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Possui funções universais no controle da expressão genética e na integração de múltiplas funções metabólicas. Muitas citocinas usam o AMP de cálcio e cíclico para a execução de suas funções.

Entre os hormônios que usam AMP cíclico em seus processos de sinalização (por aumento ou diminuição da concentração intracelular) pode incluir catecolaminas, glucagon, vasopressina, hormônio paratireóide, prostaglandinas, insulina, melatonina e adrenalina, entre outros, entre outros.

Outra de suas muitas funções é inibir o crescimento, diferenciação e proliferação de mamíferos T em mamíferos, provavelmente por ativação ou indução de um repressor das citocinas regulatórias desses processos nessas células.

AMP cíclica e adenilato de ciclase que o produzem também está relacionado à função de muitos receptores de proteínas GT acoplados à proteína, que estão associados a vários mecanismos de sinalização e outros processos celulares de grande importância.

No metabolismo da glicose

Nos mamíferos, o amplificador cíclico tem funções na regulação do caminho glicolítico e gluconeogênico.

O mecanismo implica a participação do hormônio do glucagon na ativação da adenilato ciclase hepática, o que causa um aumento considerável na concentração de amplificador cíclico.

Este amplificador cíclico ativa uma proteína quinase dependente de AMPC que fosforilam.

Como ocorre o processo de sinalização que envolve amplificador cíclico?

Um primeiro mensageiro (de natureza química variável) que atinge uma célula específica como um estímulo externo interage com uma enzima de adenilato ciclase na membrana plasmática, induzindo a produção de AMP cíclico.

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O aumento da concentração de AMP cíclica funciona na ativação de outros fatores (geralmente enzimáticos) que têm funções adicionais na inibição ou ativação de processos metabólicos ou de transcrição de genes, entre outros, entre outros, entre outros.

Que ativa o amplificador cíclico?

Uma das principais funções associadas a esta molécula reguladora é a ativação de enzimas fosforlaous ou quinase, que catalisam a adição ou remoção de grupos fosforil para outras proteínas e enzimas.

Normalmente, a emoção de uma célula é acompanhada por um aumento na concentração de AMP cíclica, concomitante com um aumento no transporte de cálcio para a célula que tem funções na ativação de enzimas de adenilciclasas que produzem AMP cíclico -produtor.

Tanto a síntese quanto a transmissão da mensagem e a degradação do amplificador cíclico nas células são processos finamente regulados que participam da manutenção da homeostase do corpo.

Referências

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