В области молекулярной биологии значок cAMP-зависимый путь, также известный как аденилатциклаза путь, представляет собой G-белок-связанный рецептор -запускаемый сигнальный каскад используется в сотовой связи.
cAMP был обнаружен Эрлом Сазерлендом и Тедом Раллом. цАМФ считается вторичным мессенджером наряду с Ca. Сазерленд получил Нобелевскую премию в 1971 году за открытие механизма действия адреналина при гликогенолизе, который требует цАМФ в качестве вторичного мессенджера.
рецепторы, связанные с G-белком (GPCR), представляют собой большое семейство интегральных мембранных белков, которые реагируют на различные внеклеточные стимулы. Каждый GPCR связывается со специфическим стимулом лиганда и активируется им, размер которого варьируется от небольших молекул катехоламинов, липидов или нейротрансмиттеров до крупных белковых гормонов. Когда GPCR активируется его внеклеточным лигандом, в рецепторе индуцируется конформационное изменение, которое передается присоединенному внутриклеточному гетеротримерному комплексу G-белка. Gsальфа-субъединица стимулированного комплекса G-белка заменяет GDP на GTP и высвобождается из комплекса.
ЦАМФ-зависимым путем, активированная субъединица G s альфа связывается и активирует фермент, называемый аденилатциклаза, который, в свою очередь, катализирует превращение АТФ в циклический аденозинмонофосфат (цАМФ). Повышение концентрации второго мессенджера цАМФ может привести к активации
Фермент PKA также известен как цАМФ-зависимый фермент, потому что он активируется, только если цАМФ активирован. подарок. После активации PKA фосфорилирует ряд других белков, включая:
Специфичность передачи сигналов между GPCR и его конечной молекулярной мишенью через цАМФ-зависимый путь может достигается за счет образования мультибелкового комплекса, который включает GPCR, аденилатциклазу и эффекторный белок.
У людей цАМФ работает путем активации протеинкиназы A (PKA, цАМФ-зависимая протеинкиназа ), одна из первых открытых киназ. Он имеет четыре субблока: два каталитических и два регулирующих. цАМФ связывается с регуляторными субъединицами. Это заставляет их отделиться от каталитических субъединиц. Каталитические субъединицы проникают в ядро, чтобы влиять на транскрипцию. Дальнейшие эффекты в основном зависят от цАМФ-зависимой протеинкиназы, которые варьируются в зависимости от типа клетки.
цАМФ-зависимый путь необходим для многих живых организмов и жизненных процессов. ЦАМФ опосредует множество различных клеточных ответов; К ним относятся увеличение частоты сердечных сокращений, секреция кортизола и расщепление гликогена и жира. цАМФ необходим для поддержания памяти в мозгу, расслабления сердца и поглощения воды почками. Этот путь может активировать ферменты и регулировать экспрессию генов. Активация ранее существовавших ферментов - гораздо более быстрый процесс, тогда как регулирование экспрессии генов намного дольше и может занять до часов. Путь цАМФ изучается через потерю функции (ингибирование) и усиление функции (увеличение) цАМФ.
Если цАМФ-зависимый путь не контролируется, это может в конечном итоге привести к гиперпролиферации, которая может способствовать развитию и / или прогрессированию рака.
Активировано GPCR вызывают конформационные изменения в присоединенном комплексе G-белка, в результате чего альфа-субъединица G s меняет GDP на GTP и отделяется от бета- и гамма-субъединиц. Альфа-субъединица G 9 s 58, в свою очередь, активирует аденилатциклазу, которая быстро превращает АТФ в цАМФ. Это приводит к активации цАМФ-зависимого пути. Этот путь также может быть активирован ниже по течению путем прямой активации аденилатциклазы или PKA.
Молекулы, активирующие путь цАМФ, включают:
Субъединица G s альфа медленно катализирует гидролиз GTP до GDP, который, в свою очередь, деактивирует белок G s, перекрывая путь цАМФ. Этот путь также может быть деактивирован ниже по течению путем прямого ингибирования аденилатциклазы или дефосфорилирования белков, фосфорилированных PKA.
Молекулы, которые ингибируют путь цАМФ, включают: