Jossa syklinen adenosiinimonofosfaatti on molekyyli, joka syntyy adenosiinitrifosfaatista biokemiallisesta näkökulmasta. Syklinen adenosiinimonofosfaatti on monissa tapauksissa vain lyhenteellä leiri nimetty. Molekyyli toimii ns. Toisena sanansaattajana solujen signaalitransduktion yhteydessä. Syklisen adenosiinimonofosfaatin päätarkoitus on aktivoida tietyn tyyppisiä proteiinikinaaseja.
Mikä on syklinen adenosiinimonofosfaatti?
Periaatteessa syklinen adenosiinimonofosfaatti on erityinen signaaliaine, joka kemiallisesta näkökulmasta kuuluu nukleotidien luokkaan. Lukuisten signaalikaskaden yhteydessä, jotka liittyvät hormonien vaikutuksiin ja aineenvaihduntaan, molekyyli ottaa toisen sanansaattajan funktion. Syklisen adenosiinimonofosfaatin moolimassa on 329,21 grammaa moolia kohti.
Syklisellä adenosiinimonofosfaatilla on tärkeitä toimintoja metabolian säätelemisessä. Koska molekyyli aktivoi proteiinikinaaseja, tapahtuu monien metabolisten toimintojen säätely. Esimerkki tästä on glykogeenin hajoaminen glukoosiksi. Syklisellä adenosiinimonofosfaatilla on myös tärkeä rooli lipolyysiin ja kudoshormonien, kuten somatostatiinin, vapautumiseen.
Toiminto, vaikutukset ja tehtävät
Sykliselle adenosiinimonofosfaatille on tunnusomaista lukuisat tärkeät toiminnot ja vaikutukset organismissa. Siksi molekyylillä on tärkeä rooli toimivassa aineenvaihdunnassa ja ihmisten yleisessä terveydessä.
Syklinen adenosiinimonofosfaatti on erityisen merkityksellinen proteiinikinaasien aktivoinnissa. Molekyyli aktivoi ensisijaisesti tyypin A proteiinikinaaseja.Fosforyloinnin seurauksena näillä aineilla on lukuisia vaikutuksia. Ne johtavat esimerkiksi kalsiumionikanavien fosforylaatioon. Seurauksena vastaavat kanavat avautuvat. Lisäksi ne aiheuttavat myös ns. Myosiinin kevytketju-kinaasien fosforyloitumisen. Tämä rentouttaa sileitä lihaksia.
Samanaikaisesti vastaavien lihasten herkkyys kalsiumioneille vähenee. On kuitenkin huomattava, että lääketieteellisen tutkimuksen nykytila ei ole lopullisesti selventänyt, onko tällä toimintamekanismilla merkitystä in vivo. Syklinen adenosiinimonofosfaatti johtaa myös tiettyjen transkriptiotekijöiden, esimerkiksi CREB: n, fosforylaatioon. Tämä aiheuttaa myös syklisen adenosiinimonofosfaatin indusoimien geenien transkription. Lisäksi syklinen adenosiinimonofosfaatti suorittaa myös lukuisia tärkeitä funktioita bakteereissa, jotka puolestaan voivat liittyä ihmisen organismiin ja olla merkityksellisiä sille.
Bakteereissa syklinen adenosiinimonofosfaatti toimii ns. Nälkäsignaalina tai glukoosin puutosignaalina. Se osoittaa kuitenkin täysin erilaisen toimintamekanismin. Aineella on tässä tärkeä rooli glukoosin tukahduttamisessa sekä laktoosin ja siihen liittyvän kontrollijärjestelmän hyödyntämisessä. Jos glukoosi on sopivassa väliaineessa, niin kutsutun laktoosioperonin geenit kytketään pois päältä. Tämä vaikutus on järkevä, koska laktoosin käyttö on tässä tapauksessa liian monimutkaista ja tarpeetonta.
Jos glukoosia on läsnä, syklisellä adenosiinimonofosfaatilla on yleensä vain pieni pitoisuus. Toisaalta, jos glukoosi otetaan pois, konsentraatio kasvaa aktivoimalla bakteeri-adenylyylisyklaasi. Tietty kuljetusproteiini fosforyloituu. Tämä yhdistyy toisen molekyylin kanssa ja aktivoi sen. Syklinen adenosiinimonofosfaatti sitoutuu sitten ns. Kataboliitin aktivaattoriproteiiniin. Tätä kutsutaan myös cAMP-reseptoriproteiiniksi. Proteiini aktivoi vastaavan geenin transkriptiotekijän. Seurauksena laktoosin saanti alkaa nälkäolosuhteissa.
Koulutus, esiintyminen, ominaisuudet ja optimaaliset arvot
Syklinen adenosiinimonofosfaatti syntetisoidaan ja metaboloidaan erityisissä olosuhteissa. Molekyyli muodostuu kehon lukuisissa ihmisen soluissa sen jälkeen, kun aine sitoutuu tiettyihin signaalimolekyyleihin tai G-proteiiniin kytkettyihin reseptoreihin. G-proteiinin alfa-alayksikkö aktivoituu. Seurauksena on, että adenylaattisyklaasi muodostaa syklisen adenosiinimonofosfaatin ATP: stä. Menetelmässä pyrofosfaatti erotetaan ja jäljellä oleva fosfaattiryhmä esteröidään toisella riboosiryhmällä. Hajottuessaan tämä esterisidos pilkotaan fosfodiestereiden entsyymin avulla.
Jos tietty reseptori aktivoituu hormonilla, kuten glukagonilla, hajuisella aineella tai välittäjäaineella, kuten norepinefriinillä, stimuloidaan membraaniin sitoutunut adenylyylisyklaasi. Tämä vastaa solun ATP: n muuttumisesta sykliseksi adenosiinimonofosfaatiksi. Forskoliinin tiedetään stimuloivan suoraan adenylyylisyklaasia. Fosfodiesteraasi-entsyymillä on tärkeä rooli katalysaattorina syklisen adenosiinimonofosfaatin hajoamisessa adenosiinimonofosfaatiksi. Kofeiinilla on estävä vaikutus entsyymiin.
Sairaudet ja häiriöt
Koska syklisellä adenosiinimonofosfaatilla on tärkeitä toimintoja, esimerkiksi säätelemällä aineenvaihduntaprosesseja ihmisen organismissa, häiriöillä on vastaavasti vakava vaikutus. Syklinen adenosiinimonofosfaatti on tärkeä molekyyli, jolla on välittäviä toimintoja, etenkin hormonien aineenvaihdunnassa.
Syklinen adenosiinimonofosfaatti edistää ensisijaisesti solujen sisällä olevien entsyymien aktivointia. Näillä entsyymeillä on tärkeä rooli esimerkiksi proteiinien aineenvaihdunnassa. Jos syklisen adenosiinimonofosfaatin synteesi tai siirtyminen on häiriintynyt, vastaavat aineenvaihduntaprosessit eivät enää toimi oikein, mikä vaikuttaa kyseiseen aineenvaihduntaprosessiin riippuen terveyteen ja vaatii endokrinologista terapiaa.
