מחזורי אדניל

מחזורי אדניל לספור ככיתת אנזים לליזות. משימתם היא לזרז את ה- CAMP המחזורי על ידי עקירת קשרי P-O מ- ATP. בכך הם מפעילים מפל איתות שאחראי לתהליכים רבים ושונים באורגניזם.

מהו ציקלאז אדניליל?

מחזורי האדיניל מתווכים את ההשפעות של הורמונים או חומרים מסנג'רים אחרים מהחלק החיצוני של קרום התא לחומרים המסרים המתאימים בתוך התא. הם מה שנקרא lyases, המשמשים כאנזימים לשבירת קשרים ספציפיים במולקולות. לדוגמה, הם מפצלים קשרי P-O (קשר בין זרחן וחמצן).

המשימה שלך היא לזרז את התפלגות ATP ל- CAMP המסנג'ר השני. זה נעשה בעזרת חלבוני G. חלבוני G אחראים להעברת האות (הולכת אות) שמתרחשת בין קולטנים ומערכות מסנג'ר שני. לשם כך, למחזורי האדניל יש תחומים מסוימים בעלי מבנה אופייני, המשמשים כאתרי קישור לחלבוני ATP ו- G.

קשר זה יוזם את ההשפעה הקטליטית של מחזורי האדרניל לפירוק ה- ATP ל- mAMP. תוכניות הבנייה של מחזורי האדרניל השונים שונות. עם זאת, לכולם התחומים המקבילים משותפים. ישנם עשרה איזנוזימים למחזורי אדניליל אנושיים, תשעה מהם קשורים לממברנה ואחד מתרחש כחלבון ציטוזולי בתא בתאים.

פונקציה, אפקט ומשימות

המשימה של מחזורי האדיניל היא להעביר אותות מהקרום התא החיצוני לחומרים שליחים בתוך התא דרך מסרים שניים. זה חל על כל היצורים החיים האוקריוטים. אולם מחזורי אדיניל ממלאים גם תפקיד כמעבירי אות בחיידקים פרוקריוטים. מחזורי adenylyl מחולקים לשלוש כיתות עיקריות.

מחלקה 1 יעילה בחיידקים שליליים גרם. מחזורי adenylyl מחלקה II ממלאים תפקיד מרכזי בחיידקים הגורמים למחלות. הם תלויים בחלבון הקלמודולין של האורגניזם המארח הנגוע. המחלקה הגדולה ביותר (דרגה III) מיוצגת על ידי מחזורי האנדיניל המופיעים בכל האורגניזמים האוקריוטים, כאן הם מתווכים את השפעות ההורמונים. לצורך כך ההורמונים מעבירים אותות מממברנה התא החיצוני לחומרים המסנג'רים שבתוך התא. לאחר מכן חומרים מסנג'רים אלו מעוררים את התגובות הביוכימיות שיוזמות ההורמונים.

ההורמון המקביל נקשר לקולטן שלו, שבמקביל משחרר חלבון G מסוים. חלבון ה- G בתורו ממריץ או מעכב ציקלוז אדניליל, אשר מתחיל מייד לזרז את היווצרות ה- cAMP מ- ATP או מעכב את היווצרות ה- cAMP. כאשר המרה של ATP ל- cAMP נוצרת בו זמנית פירופוספט עם שתי קבוצות פוספט. הפירופוספט מתפרק מייד לשני פוספטים. זה הופך את התגובה ההפוכה ל- ATP לבלתי אפשרית. לפיכך, מחזורי האדיניל מוסדרים על ידי השפעת חלבוני ה- G. ל- CAMP שנוצר יש מגוון פונקציות באורגניזם. זה מפעיל את האנזים חלבון קינאז א.

חלבון קינאז A, בתורו, מזרז את הזרחתי של אנזימים שונים ולכן מתערב להסדרת חילוף החומרים. הזרחן מפעיל או מעכב את האנזימים המתאימים. אם מדובר בהפעלה או בעיכוב תלוי באנזים המסוים. באמצעות הורמון שרשרת התגובה, קולטן, שחרור חלבוני G, הפעלת / עיכוב אדניל ציקלאז, היווצרות cAMP מ- ATP וגירוי חלבון קינאז A מועברת השפעת הורמונים מסוימים לאתר המטרה.

הורמונים וחומרים מסרים אלה כוללים גלוקגון, ACTH, אדרנלין, נוראדרנלין, דופמין, אוקסיטוצין, היסטמין ואחרים. בנוסף להפעלת קינאז A, חלבון CAMP מעורר גם את ביטוי הגנים לכמה הורמונים ואנזימים. זה חל על ההורמונים הורמון התריס, פפטיד מעיים vasoactive (VIP) וסומטוסטטין, בין היתר.

חינוך, התרחשות, תכונות וערכים מיטביים

מחזורי אדניל מתרחשים בכל מקום בטבע. כל היצורים האוקריוטים וחלקם הפרוקריוטיים משתמשים במחזורי אדניגלי כדי לייצר את ה- CAMP של המסנג'ר השני. באיקריוטים, המחזורים באדניליל ממוקמים על פני הקרום של תאי הגוף. משם, הם מעבירים את האותות מההורמונים וחומרים מסרים מסוימים אל התא, שם מופעלים תגובות שונות.

מחלות והפרעות

מגוון מחלות יכולות לנבוע מפגמים והפרעות במערכת ההולכה כולה לאותות. שינויים גנטיים באנזימים השונים המעורבים בהם, כולל מחזורי אדרניל, ממלאים תפקיד חשוב. יש אפילו תיאוריות המניחות כי ניתן לחשב את מרבית המחלות להולכת איתות לקויה מממברנה התא אל פנים התא.

הן הולכת אות מופחתת והן מוגברת משטח התא פנימה לתא הם בעלי ערך למחלה. דוגמאות לכך כוללות את מחלת העיניים רטיניטיס פיגמנטוזה או סוכרת כליות insipidus. מחלות אנדוקרינולוגיות רבות מבוססות על הולכת אותות מופחתת. הדבר נכון גם לגבי אי ספיקת לב. הגדלת הולכת האות מביאה לעלייה קבועה בערכי cAMP. יש התרגשות מתמדת, המתבטאת במחלות שונות כמו אי ספיקת לב או הפרעות פסיכולוגיות.

בנוסף לאי ספיקת לב, ניתן להעדיף גם מחלות כמו התמכרויות (למשל אלכוהוליזם), סכיזופרניה, אלצהיימר, אסטמה ועוד. נבדקת גם ההשפעה של הפרעות הולכת אות על התפתחות מחלות כמו סוכרת, טרשת עורקים, לחץ דם גבוה או גידול גידולים. מחלות אוטואימוניות כמו קוליטיס כיבית יכולות גם להיות כתוצאה מהולכת איתות לקויה. בכולרה נוצר רעלן חיידקי הגורם להפעלה קבועה של צנפלוג אדניל.

רמת ה- CAMP מוגברת מכיוון שהמחזורי adenylyl המופעלים באופן הורמונלי אינם מוגבלים. רמת ה- MAMP מוגברת גם בשיעול קנה (שעלת). כאן חסרה עיכוב חלבון ה- G, המעכב עבור מחזורי אדניליל. זה מגביר את הריכוז של מחזורי האדיניל. שינויים גנטיים רבים באנזימים (כולל מחזורי adenylyl) יכולים לגרום או לקדם מחלות.