الأعاصير Adenylyl

الأعاصير Adenylyl تعد فئة الإنزيم إلى اللياس. مهمتهم هي تحفيز cAMP الدوري عن طريق قطع روابط P-O من ATP. عند القيام بذلك ، فإنها تطلق سلسلة إشارات مسؤولة عن العديد من العمليات المختلفة في الكائن الحي.

ما هو انزيم adenylyl؟

تتوسط حلقات الأدينيل في تأثيرات الهرمونات أو المواد المرسلة الأخرى من خارج غشاء الخلية إلى المواد المرسال المقابلة داخل الخلية. يطلق عليهم اسم lyases ، والتي تعمل كأنزيمات لكسر روابط معينة في الجزيئات. على سبيل المثال ، قاموا بتقسيم روابط P-O (الرابطة بين الفوسفور والأكسجين).

مهمتك هي تحفيز انهيار ATP إلى cAMP المرسل الثاني. يتم ذلك بمساعدة بروتينات G. البروتينات G هي المسؤولة عن نقل الإشارة (تحويل الإشارة) الذي يحدث بين المستقبلات وأنظمة المرسل الثاني. لهذا ، فإن cyclases adenylyl لها مجالات معينة ذات بنية مميزة ، والتي تعمل كمواقع ربط لبروتينات ATP و G.

تبدأ هذه الرابطة التأثير التحفيزي للحلقات الأدينيليل لتحطيم ATP إلى mAMP. تختلف خطط البناء الخاصة بحلقات أدينيليل المختلفة. ومع ذلك ، فجميعهم يشتركون في المجالات المقابلة. هناك عشرة إنزيمات متشابهة لأكسار الأدينيليل البشرية ، تسعة منها مرتبطة بالغشاء وواحد يحدث كبروتين عصاري خلوي داخل الخلية في المقصورات.

الوظيفة والتأثير والمهام

تتمثل مهمة cyclases adenylyl في نقل الإشارات من غشاء الخلية الخارجي إلى المواد المرسلة داخل الخلية عبر الرسل الثاني. هذا ينطبق على جميع الكائنات الحية حقيقية النواة. لكن حلقات أدينيليل تلعب أيضًا دورًا كمرسلات إشارة في البكتيريا بدائية النواة. تنقسم حلقات أدينيل إلى ثلاث فئات رئيسية.

الفئة الأولى فعالة في البكتيريا سالبة الجرام. تلعب أعواد الأدينيل من الفئة الثانية دورًا رئيسيًا في البكتيريا المسببة للأمراض. وهي تعتمد على بروتين كالودولين للكائن الحي المصاب. أكبر فئة (الفئة الثالثة) تتمثل في حلقات أدينيليل التي تحدث في جميع الكائنات حقيقية النواة ، وهنا تتوسط تأثيرات الهرمونات. لهذا الغرض ، تنقل الهرمونات إشارات من غشاء الخلية الخارجي إلى المواد المرسال داخل الخلية. ثم تؤدي هذه المواد المرسال إلى التفاعلات الكيميائية الحيوية التي تبدأها الهرمونات.

يرتبط الهرمون المقابل بمستقبلاته ، والتي في نفس الوقت تطلق بروتين جي معين. يحفز بروتين G بدوره أو يثبط إنزيم الأدينيل الحلقي ، والذي يبدأ فورًا في تحفيز تكوين cAMP من ATP أو يثبط تكوين cAMP. عندما يتم تحويل ATP إلى cAMP ، يتم تكوين بيروفوسفات مع مجموعتين من الفوسفات في نفس الوقت. ينقسم البيروفوسفات على الفور إلى اثنين من الفوسفات. هذا يجعل رد الفعل العكسي على ATP مستحيلًا. لذلك يتم تنظيم حلقات الأدينيل بواسطة تأثير البروتينات G. يتكون cAMP من مجموعة متنوعة من الوظائف في الكائن الحي. ينشط إنزيم بروتين كيناز أ.

يقوم بروتين كيناز أ بدوره بتحفيز فسفرة الإنزيمات المختلفة وبالتالي يتدخل لتنظيم عملية التمثيل الغذائي. تعمل الفسفرة على تنشيط أو تثبيط الإنزيمات المقابلة. يعتمد ما إذا كان الأمر يتعلق بالتنشيط أو التثبيط على إنزيم معين. من خلال هرمون سلسلة التفاعل ، والمستقبلات ، وإطلاق البروتين G ، وتفعيل / تثبيط adenylyl cyclase ، وتشكيل cAMP من ATP وتحفيز بروتين كيناز A ، يتم نقل تأثير هرمونات معينة إلى الموقع المستهدف.

تشمل هذه الهرمونات والمواد المرسلة الجلوكاجون ، ACTH ، الأدرينالين ، النورادرينالين ، الدوبامين ، الأوكسيتوسين ، الهيستامين وغيرها. بالإضافة إلى تنشيط بروتين كيناز أ ، يحفز cAMP أيضًا التعبير الجيني لبعض الهرمونات والإنزيمات. وهذا ينطبق على هرمونات الغدة الجار درقية ، والببتيد المعوي النشط في الأوعية (VIP) والسوماتوستاتين ، من بين أمور أخرى.

التعليم والوقوع والخصائص والقيم المثلى

تحدث أعاصير Adenylyl في كل مكان في الطبيعة. تستخدم جميع الكائنات حقيقية النواة وبعض الكائنات بدائية النواة cyclases adenylyl لإنتاج cAMP المرسل الثاني واسع الانتشار. في حقيقيات النوى ، توجد حلقات أدينيليل على سطح غشاء خلايا الجسم. من هناك ، يرسلون الإشارات من الهرمونات وبعض المواد المرسال إلى الخلية ، حيث يتم تشغيل تفاعلات مختلفة.

الأمراض والاضطرابات

يمكن أن تنشأ مجموعة متنوعة من الأمراض من العيوب والتداخل في نظام إرسال الإشارات بأكمله. تلعب التغييرات الجينية في الإنزيمات المختلفة المعنية ، بما في ذلك حلقات أدينيليل ، دورًا رئيسيًا. حتى أن هناك نظريات تفترض أنه يمكن إرجاع معظم الأمراض إلى خلل في نقل الإشارات من غشاء الخلية إلى داخل الخلية.

كل من نقل الإشارة المنخفض والمتزايد من سطح الخلية إلى داخل الخلية لهما قيمة مرضية. ومن الأمثلة على ذلك مرض العين ، التهاب الشبكية الصباغي ، أو مرض السكري الكاذب الكلوي ، وتعتمد العديد من أمراض الغدد الصماء على نقل الإشارة المنخفض. وينطبق الشيء نفسه على قصور القلب. تؤدي زيادة نقل الإشارة إلى زيادة قيم cAMP بشكل دائم. هناك إثارة مستمرة تتجلى في أمراض مختلفة مثل قصور القلب أو الاضطرابات النفسية.

بالإضافة إلى قصور القلب ، يمكن أيضًا تفضيل أمراض مثل الإدمان (مثل إدمان الكحول) والفصام والزهايمر والربو وغيرها. كما يتم التحقيق في تأثير اضطرابات توصيل الإشارة على تطور أمراض مثل مرض السكري وتصلب الشرايين وارتفاع ضغط الدم أو نمو الورم. يمكن أيضًا أن تكون أمراض المناعة الذاتية مثل التهاب القولون التقرحي ناتجة عن خلل في نقل الإشارة. في الكوليرا ، يتم إنتاج سم بكتيري ، مما يؤدي إلى تنشيط دائم لإنزيم الأدينيليل.

يتم زيادة مستوى cAMP لأنه لا يتم تثبيط cyclases adenylyl المنشطة هرمونيًا. يزداد مستوى الـ MAMP أيضًا في السعال الديكي (السعال الديكي). هنا يكون تثبيط البروتين G ، المثبط لأكسدة الأدينيليل ، مفقودًا. هذا يزيد من تركيز حلقات أدينيليل. يمكن أن تسبب العديد من التغييرات الجينية في الإنزيمات (بما في ذلك حلقات أدينيليل) الأمراض أو تعززها.