מחזורי אדנוזין מונופוספט הוא מולקולה שמנקודת מבט ביוכימית נגזרת מ טריפוספט אדנוזין. במקרים רבים, מחזורי אדנוזין מונופוספט פשוט מכונה בקיצור cAMP. המולקולה מתפקדת כשליח שני כביכול בהעברת האות של תאים. בהקשר זה, מחזורי אדנוזין מונופוספט משמש בעיקר להפעלת סוגים מסוימים של קינאזות חלבון.
מהו מונופוספט מחזורי אדנוזין?
בעיקרון, מונופוספט אדנוזין מחזורי מייצג חומר איתות מיוחד שמבחינה כימית שייך לקטגוריית הנוקליאוטידים. במסגרת מפלי איתות רבים הקשורים לפעולה של הורמונים כמו גם מטבוליזם, המולקולה מקבלת את תפקידה של שליח שני. לאדנוזין מחזורי מונופוספט יש טוֹחֶנֶת מסה של 329.21 גרם לשומה. אדנוזין מחזורי מונופוספט ממלא תפקיד חשוב בוויסות חילוף החומרים. מכיוון שהמולקולה מפעילה קינאזות חלבון, פונקציות מטבוליות רבות מוסדרות. דוגמה אחת היא השפלה של גליקוגן ל גלוקוז. אדנוזין מחזורי מונופוספט ממלא תפקיד חשוב גם ביחס ליפוליזה, כמו גם לשחרור רקמות הורמונים, כמו סומטוסטטין.
פונקציה, אפקטים ותפקידים
אדנוזין מונופוספט מחזורי מאופיין במגוון פונקציות והשפעות משמעותיות באורגניזם. לכן למולקולה יש תפקיד חשוב בחילוף חומרים מתפקד ובאדם כללי בריאות. אדנוזין מונופוספט מחזורי רלוונטי במיוחד בהפעלת קינאזות חלבון. המולקולה מפעילה בעיקר קינאזות חלבון מסוג A. על ידי גרימת זרחון, חומרים אלה משפיעים על תופעות רבות. למשל, הם עוֹפֶרֶת לזרחן של סידן תעלות יונים. כתוצאה מכך, הערוצים המתאימים נפתחים. בנוסף, הם גם גורמים לזרחן של מה שמכונה קינאזות שרשרת אור מיוזין. כתוצאה מכך השריר החלק נרגע. יחד עם זאת, הרגישות של השרירים המתאימים ל סידן יונים מצטמצמת. עם זאת יש לציין כי על פי המצב הנוכחי של המחקר הרפואי, לא הובהר באופן סופי אם זה מנגנון פעולה יש רלוונטיות כלשהי in vivo. אדנוזין מונופוספט מחזורי מוביל גם לזרחן של גורמי שעתוק מסוימים, למשל CREB. זה גורם לתעתיק גנים הנגרמים על ידי מונופוספט המחזורית אדנוזין. בנוסף, מונופוספט אדנוזין מחזורי ממלא תפקידים חשובים רבים ב בקטריה, אשר בתורו עשוי להיות קשור ורלוונטי לאורגניזם האנושי. ב בקטריה, מונופוספט אדנוזין מחזורי מתפקד כאות רעב שנקרא או גלוקוז אות מחסור. עם זאת, יש לה שונה לחלוטין מנגנון פעולה. כאן, לחומר יש תפקיד חשוב בהדחקה של גלוקוז כמו גם ניצול לקטוז והמעגל הרגולטורי הקשור לכך. אם גלוקוז קיים במדיום המקביל, הגנים של מה שמכונה לקטוז אופרון כבוי. השפעה זו הגיונית מכיוון שהניצול של לקטוז במקרה זה יקר מדי ולא הכרחי. אם קיימת גלוקוז, בדרך כלל יש מונופוספט אדנוזין מחזורי רק נמוך ריכוז. אם, לעומת זאת, הגלוקוז נסוג, ה ריכוז מגביר על ידי הפעלת ציקלאז אדניליל חיידקי. בתהליך זה, חלבון תחבורה ספציפי זרחן. זה נקשר למולקולה אחרת ומפעיל אותה. לאחר מכן, האדנוזין המחזורי מונופוספט נקשר לחלבון מה שמכונה קטבוליט. זה נקרא גם חלבון קולטן cAMP. החלבון מפעיל את גורם השעתוק של המקביל גֵן. כתוצאה מכך, בליעת לקטוז מתחילה בתנאי רעב.
גיבוש, התרחשות, תכונות ורמות אופטימליות
אדנוזין מונופוספט מחזורי מסונתז ומטבוליזם בתנאים ספציפיים. היווצרות המולקולה מתרחשת בתאים אנושיים רבים בגוף לאחר שהחומר נקשר לאיתות מסוים מולקולות או קולטנים המצמידים חלבון G. בתהליך זה מופעלת יחידת המשנה האלפאית של חלבון G. כתוצאה מכך, ציקלאז אדנילאט יוצר מונופוספט אדנוזין מחזורי מ- ATP. במהלך תהליך זה פירוק הפוספט מנותק וההזרזה של הנותרים פוספט קבוצה עם קבוצה אחרת של ריבוז מתרחש. במהלך השפלה, זה אסתר הקשר נבקע על ידי האנזים פוספודיאסטראז. כאשר קולטן ספציפי מופעל על ידי הורמון, כגון גלוקגון, ריח או נוירוטרנסמיטר כמו נוראפינפרין, מתרחש גירוי של אדניליל ציקלאז בעל קרום. זה אחראי להמרה של ATP סלולרי למונופוספט אדנוזין מחזורי. ידוע כי Forskolin מגרה ישירות את ציקלאז של אדניליל. בהשפלה של מונופוספט אדנוזין מחזורי למונופוספט אדנוזין, האנזים פוספודיאסטראז ממלא תפקיד חשוב כזרז. בתהליך זה, קפאין יש לו השפעה מעכבת על האנזים.
מחלות והפרעות
מכיוון שמונופוספט אדנוזין מחזורי מקבל פונקציות חשובות, למשל, בוויסות תהליכים מטבוליים באורגניזם האנושי, להפרעות יש השפעה רצינית בהתאמה. במיוחד למטבוליזם של הורמונים, מונופוספט מחזורי אדנוזין הוא מולקולה חשובה עם פונקציות מתווכות. אדנוזין מחזורי מונופוספט תורם בעיקר להפעלה של אנזימים בתוך תאים. אלה אנזימים ממלאים תפקיד חשוב בחילוף החומרים של חלבונים, לדוגמה. אם הסינתזה או ההעברה של מונופוספט אדנוזין מחזורי מופרעת, התהליכים המטבוליים המתאימים כבר אינם פועלים ללא שגיאות, אשר, בהתאם לתהליך המטבולי המושפע, פוגעות בריאות ודורש אנדוקרינולוגי תרפיה.
