Structure et fonctions d'ampli cyclique

Il Ampli cyclique soit Adénosine 3 ', 5'-monophosphate Il s'agit d'un nucléotide cyclique qui fonctionne comme un messager secondaire et qui fait partie des éléments de base du contrôle biochimique et de la communication intracellulaire dans de nombreux organismes vivants.

Son existence a été démontrée il y a près de 70 ans par Sutherland et Rall (1958), qui ont décrit le phénomène d'accumulation de ce nucléotide dans les cellules hépatiques à la suite de l'administration d'épinéphrine (adrénaline).

Structure chimique de l'ampli cyclique (source: Wesalius [domaine public] via Wikimedia Commons)

Depuis sa découverte, l'ampli cyclique a été associé chez les mammifères à l'action de nombreuses hormones, avec la sécrétion endocrinienne et exocrine, avec la libération de neurotransmetteurs dans les synapses et les unions neuromusculaires, entre autres fonctions.

Sa synthèse est catalysée par trois familles de protéines associées à la membrane plasmique appelée adénylcique.

Sa dégradation, en revanche, est médiée par des enzymes de la famille de Phosphodiesesterae, qui sont des protéines solubles qui se trouvent principalement dans le cytosol.

Ces enzymes, et donc l'ampli cyclique, se trouvent dans des organismes extrêmement divers, aussi simples que les algues unicellulaires et de nombreux autres micro-organismes (bactéries et autres) et aussi complexes que les animaux multicellulaires avec des voies de signalisation complexes.

Bien que sa présence dans les plantes soit une raison de discussion, il existe certaines preuves qui indiquent que certaines espèces végétales ont une activité de cyclasa adélotée, bien que leur fonction n'ait pas été déterminée de manière satisfaisante.

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Structure

La structure chimique de l'ampli cyclique a été élucidée par la cristallographie des rayons x et par des études protoniques sur la résonance magnétique nucléaire.

Il s'agit d'une molécule cyclique stable ("Stable à la chaleur ") Et plus stable à l'hydrolyse alcaline que son homologue non cyclique, l'ampli ou l'adénosine monophosphate.

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Comme tous les nucléotides de phosphate, l'ampli cyclique a un groupe phosphate attaché à l'oxygène du carbone en position 5 'd'une molécule ribose, qui est à son tour lié à une base d'azote de cycle hétérocyclique par le carbone en position 1' et qui correspond à une adénine.

Le groupe de phosphate de sucre ribose, contrairement aux nucléotides de phosphate non cyclique, est fusionné en trans à travers une liaison phosphodiéster avec l'oxygène des carbones des positions 3 'et 5' du ribose (3 ', 5'-trans-Fusionné phosphate).

Cette union restreint le mouvement de la bague Furano qui forme le ribose et enferme le groupe phosphate dans une formation de "chaise".

Par rapport aux nucléotides non cycliques, l'ampli cyclique et d'autres nucléotides apparentés sont des molécules de polarité plus petites et plus faibles, qui est un facteur important pour leur différenciation par les protéines qui répondent à ces.

La conformation du lien glycosidique entre le ribose et l'anneau adénine a une certaine liberté de rotation. Il s'agit également d'un paramètre structurel important pour sa distinction par rapport à d'autres nucléotides (non seulement l'identité de la base d'azote).

Les fonctions

En tant que messager secondaire, l'ampli cyclique participe à l'activation de nombreux processus de signalisation (après sa synthèse) ou à l'activation de différentes enzymes «en aval» dans la cascade de signalisation par laquelle il se produit.

Participer à la glycogénolyse hépatique et à la libération d'insuline du pancréas, à la libération de l'amylase des glandes salivaires et à l'action des œstrogènes dans l'utérus.

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Il a des fonctions universelles dans le contrôle de l'expression génétique et dans l'intégration de plusieurs fonctions métaboliques. De nombreuses cytokines utilisent à la fois le calcium et l'ampli cyclique pour l'exécution de leurs fonctions.

Parmi les hormones qui utilisent l'ampli cyclique dans leurs processus de signalisation (soit par augmentation ou diminution de la concentration intracellulaire) peut inclure des catécholamines, du glucagon, de la vasopressine, de l'hormone paratyroïdienne, des prostaglandines, de l'insuline, de la mélatonine et de l'adrénaline, entre autres.

Une autre de ses nombreuses fonctions consiste à inhiber la croissance, la différenciation et la prolifération des mammifères T chez les mammifères, probablement par activation ou induction d'un répresseur des cytokines régulatrices de ces processus dans ces cellules.

L'ampli cyclique et l'adénylate cyclase qui le produisent sont également liés à la fonction de nombreux récepteurs de protéines GT couplés aux protéines, qui sont associés à divers mécanismes de signalisation et à d'autres processus cellulaires d'une grande importance.

Dans le métabolisme du glucose

Chez les mammifères, l'ampli cyclique a des fonctions dans la régulation du chemin glycolytique et gluconéogène.

Le mécanisme implique la participation de l'hormone du glucagon dans l'activation de l'adénylate cyclase hépatique, ce qui provoque une augmentation considérable de la concentration de l'ampli cyclique.

Cet ampli cyclique active une protéine kinase dépendante d'AMPC qui phosphoryle.

Comment le processus de signalisation implique-t-il un ampli cyclique?

Un premier messager (de nature chimique variable) qui atteint une cellule spécifique en tant que stimulus externe interagit avec une enzyme d'adénylate cyclase dans la membrane plasmique, induisant la production d'ampli cyclique.

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L'augmentation de la concentration cyclique AMP fonctionne dans l'activation d'autres facteurs (généralement enzymatiques) qui ont des fonctions supplémentaires dans l'inhibition ou l'activation des processus de transcription métabolique ou génique, entre autres, entre autres.

Qui active l'ampli cyclique?

L'une des principales fonctions associées à cette molécule régulatrice est l'activation des enzymes phosphorylaous ou kinases, qui catalysent l'addition ou l'élimination des groupes phosphoryle à d'autres protéines et enzymes.

Normalement, l'excitation d'une cellule s'accompagne d'une augmentation de la concentration cyclique de l'ampli, concomitant avec une augmentation du transport du calcium vers la cellule qui a des fonctions dans l'activation des enzymes adénylcique.

La synthèse et la transmission du message et la dégradation de l'ampli cyclique dans les cellules sont des processus finement régulés qui participent au maintien de l'homéostasie corporelle.

Les références

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