מחזורי אדניל שייכים לליאזות ככיתה של אנזימים. תפקידם לזרז cAMP מחזורי על ידי ביקוע אג"ח PO מ- ATP. בכך הם מפעילים מפל איתות האחראי לתהליכים רבים ושונים באורגניזם.
מהו ציקלאז אדניליל?
מחזורי אדניליל מתווכים על ההשפעות של הורמונים או שליחים אחרים מבחוץ קרום תא לשליחים המקבילים בתוך התא. הם מה שמכונה ליאזות, שהם אנזימים המפלחים קשרים ספציפיים ב מולקולות. לדוגמא, הם מפלגים אג"ח PO (קשר בין זרחן ו חמצן). המשימה שלהם היא לזרז את התמוטטות של ATP ל- cAMP המסנג'ר השני. זה נעשה בעזרת ג'י חלבונים. ז חלבונים אחראים על העברות האות המתרחשות בין קולטנים למערכות מסנג'ר שני. לשם כך, למחזורי האדיניל יש תחומים מסוימים בעלי מבנה אופייני, המשמשים כאתרי קשירה ל- ATP ו- G חלבונים. כריכה זו יוזמת את הפעולה הקטליטית של מחזורי האדיניל כדי להשפיל את ה- ATP לממפ. שרטוטים של מחזורי האדניליל השונים שונים. עם זאת, לכולם המשותף הדומיינים המתאימים. עבור מחזורי אדניליל אנושיים, ישנם עשרה איזוזימים, תשעה מהם קשורים לקרום ואחד מהם מופיע כחלבון ציטוזולי בתוך התא בתאים.
פונקציה, פעולה ותפקידים
תפקידם של מחזורי אדניליל הוא להעביר אותות מהחוץ קרום תא דרך שליחים שניים לשליחים בתוך התא. זה נכון בכל האורגניזמים האוקריוטים. עם זאת, מחזורי אדניליל ממלאים תפקיד גם כמעבדי אות בפרוקריוטים בקטריה. לפיכך, מחזורי אדניליל מחולקים לשלוש מחלקות עיקריות. מחלקה I יעילה בגרם-שלילי בקטריה. מחזורי אדניליל מסוג II ממלאים תפקיד מרכזי בפתוגניים בקטריה. הם תלויים בחלבון הקלמודולין של האורגניזם המארח הנגוע. המעמד הגדול ביותר (מחלקה III) מיוצג על ידי מחזורי האדיניל המצוי בכל האורגניזמים האוקריוטים. כאן הם מתווכים את הפעולה של הורמונים. זה כולל העברת אות מה- הורמונים מהחיצוני קרום תא לחומרי המסנג'ר שבתוך התא. חומרים שליחים אלה מפעילים את התגובות הביוכימיות שיזמו ההורמונים. בתהליך ההורמון המקביל נקשר לקולטן שלו, שמשחרר בו זמנית חלבון G ספציפי. חלבון G בתורו ממריץ או מעכב ציקלאז אדניליל, שמתחיל מיד לזרז את היווצרות ה- cAMP מ- ATP או מעכב את היווצרות ה- cAMP. במהלך ההמרה של ATP ל- cAMP, פירופוספט עם שניים פוספט קבוצות נוצרות בו זמנית. הפירופוספט מתפרק מיד לשני פוספטים. זה הופך את תגובת הגב ל- ATP לבלתי אפשרית. לפיכך, ויסות מחזורי האדיניל מתרחש באמצעות השפעת חלבוני G. ל- CAMP שנוצר יש פונקציות מרובות באורגניזם. זה מפעיל את האנזים חלבון קינאז A. חלבון קינאז A, בתורו, מזרז את הזרחן של שונים אנזימים ולכן מתערב בחילוף החומרים בצורה רגולטורית. זרחון מפעיל או מעכב את האנזימים המתאימים. אם מתרחשת הפעלה או עיכוב תלויה באנזימים המתאימים. לפיכך, באמצעות הורמון שרשרת התגובה, הקולטן, שחרור חלבון G, הפעלת / עיכוב צדיקלאז אדניליל, יצירת cAMP מ- ATP וגירוי של קינאז A חלבון, פעולתם של הורמונים מסוימים מתווכת לאתר היעד. הורמונים ושליחים אלה כוללים גלוקגון, ACTH, אפינפרין, נוראפינפרין, דופמין, אוקסיטוצין, היסטמין, ואחרים. בנוסף להפעלת קינאז חלבון A, cAMP מגרה גֵן ביטוי לכמה הורמונים ואנזימים. זה נכון לגבי ההורמונים הורמון יותרת התריס, פפטיד מעיים וזואקטיבי (VIP), או סומטוסטטין, בין היתר.
גיבוש, התרחשות, מאפיינים וערכים אופטימליים
מחזורי אדניל נמצאים בכל מקום בטבע הנפשי. כל האורגניזמים האוקריוטים וכמה פרוקריוטים משתמשים במחזורי אדיניל כדי לייצר את מחנה השליח השני הנפוץ. באיקריוטים, מחזורי אדניליל ממוקמים על פני הממברנה של תאים סומטיים. משם הם מעבירים אותות מהורמונים ומשליחים מסוימים לתא, שם מתחילים אז תגובות שונות.
מחלות והפרעות
ליקויים והפרעות במערכת העברת האותות כולה עלולים לגרום למגוון רחב של מחלות. שינויים גנטיים באנזימים שונים המעורבים, כולל מחזורי אדניליל, ממלאים תפקיד מרכזי. ישנן אפילו תיאוריות המניחות שרוב המחלות נובעות מהעברת אות פגומה מקרום התא אל פנים התא. להעברת אות מופחתת ומוגברת ממשטח התא אל פנים התא יש ערך מחלה. דוגמאות כוללות את מחלת העיניים רטיניטיס פיגמנטוזה או כליה סוכרת אינסיפידוס. מחלות אנדוקרינולוגיות רבות מבוססות על הפחתת העברת אותות. הדבר נכון גם לגבי לֵב כישלון. עם העברת אות מוגברת, רמות cAMP מוגברות לצמיתות. התוצאה היא תסיסה מתמדת, המתבטאת במחלות שונות כגון לֵב כישלון או הפרעות פסיכולוגיות. בנוסף ל לֵב כישלון, מחלות כמו התמכרויות (למשל, אלכוהוליזם), סכִיזוֹפרֶנִיָה, אלצהיימר מחלה, אסטמה ואחרים עשויים להיות מועדפים. ההשפעה של הפרעות בהעברת אותות על התפתחות מחלות כמו סוכרת דיכאון, טרשת עורקים, יתר לחץ דם או גידול גידול נחקר גם. מחלות אוטואימוניות כמו קוליטיס כיבית יכול להיות גם בגלל העברת אות פגומה. ב כּוֹלֵרָה, מיוצר רעל חיידקי שגורם להפעלה קבועה של אדניליל ציקלאז. לכן רמת ה- CAMP מוגברת מכיוון שמחזורי adenyll המופעלים הורמונאלית המקבילה אינם מעוכבים. רמת ה- MAMP מוגברת גם בשעלת. כאן נעדר עיכוב של חלבון G, המעכב עבור מחזורי אדניליל. כתוצאה מכך, ריכוז של מחזורי אדניליל עולה. שינויים גנטיים רבים באנזימים (כולל מחזורי אדניליל) יכולים גם לגרום או לקדם מחלות.
