Adenilil siklase

Adenilat siklase (EC 4.6.1.1, juga dikenali sebagai adenil siklase dan adeninil siklase, disingkat AC) ialah enzim dengan nama sistematik ATP difosfat-liase (siklik; pembentuk 3′,5′-siklik-AMP). Ia memangkinkan tindak balas berikut:

 ATP = AMP 3′,5′ siklik + difosfat

Ia mempunyai peranan kawal atur utama dalam semua sel. Ia adalah merupakan enzim yang paling polufiletik diketahui: enam kelas berbeza telah diterangkan, semuanya memangkinkan tindak balas yang sama, tetapi mewakili keluarga gen yang tidak berkaitan tanpa jujukan atau homologi struktur yang diketahui. Kelas adeninil siklase yang paling terkenal ialah kelas III atau AC-III (angka Rom digunakan bagi kelas). AC-III wujud secara meluas dalam eukariota dan mempunyai peranan penting dalam banyak tisu manusia.

Semua kelas adenilil siklase memangkinkan penukaran adenosin trifosfat (ATP) kepada AMP siklik 3',5' (cAMP) dan pirofosfat. Ion magnesium secara amnya diperlukan dan nampaknya terlibat rapat dalam mekanisme enzim. CAMP yang dihasilkan oleh AC kemudiannya berfungsi sebagai isyarat kawal atur melalui protein pengikat cAMP tertentu, sama ada faktor transkripsi, enzim (cth, kinase yang bergantung kepada cAMP), atau pengangkut ion.

Kelas

Kelas III 

Protein pages needing a picture
Adenilil siklase ini adalah yang paling biasa berdasarkan kajian meluas oleh kerana peranan pentingnya dalam kesihatan manusia. Ia juga terdapat dalam beberapa bakteria, terutamanya Mycobacterium tuberculosis, di mana ia kelihatan mempunyai peranan penting dalam patogenesis. Kebanyakan AC-III ialah protein membran integral yang terlibat dalam memindahkan isyarat luar sel kepada tindak balas intrasel. Hadiah Nobel telah dianugerahkan kepada Earl Sutherland pada 1971 kerana menemui peranan utama AC-III dalam hati manusia, di mana adrenalin secara tidak langsung merangsang AC untuk menggerakkan tenaga tersimpan dalam tindak balas "lawan atau lari". Kesan adrenalin adalah melalui lata isyarat protein G, yang menghantar isyarat kimia dari luar sel merentasi membran ke bahagian dalam sel (sitoplasma). Isyarat luar (dalam kes ini, adrenalin) mengikat kepada reseptor, yang menghantar isyarat kepada protein G, yang menghantar isyarat kepada adenilil siklase, dan kemudiannya menghantar isyarat dengan menukar adenosin trifosfat kepada adenosina monofosfat siklik (cAMP). cAMP dikenali sebagai pengutus kedua.

AMP siklik ialah molekul penting dalam transduksi isyarat eukariot, yang dipanggil pengutus kedua. Adenilil siklase selalunya diaktifkan atau dihalang oleh protein G yang digabungkan dengan reseptor membran, dan dengan itu, boleh bertindak balas terhadap rangsangan hormon atau lain-lain. Berikutan pengaktifan siklase, cAMP yang terhasil bertindak sebagai pengutus kedua dengan berinteraksi dengan dan mengawal selia protein lain seperti protein kinase A dan saluran ion berpagar nukleotida siklik.

Struktur 

Kebanyakan siklase adenilil kelas III ialah protein transmembran dengan 12 segmen transmembran. Protein disusun dengan 6 segmen transmembran, kemudian domain sitoplasma C1, kemudian 6 lagi segmen membran, dan kemudian domain sitoplasma kedua yang dipanggil C2. Bahagian penting untuk fungsi ialah terminal N dan kawasan C1 dan C2. Subdomain C1a dan C2a adalah homolog dan membentuk "dimer" intramolekul yang membentuk tapak aktif. Dalam Mycobacterium tuberculosis dan banyak kes bakteria lain, polipeptida AC-III hanya separuh panjang, terdiri daripada satu domain 6 transmembran, diikuti oleh domain sitoplasma, tetapi dua daripadanya membentuk homodimer berfungsi yang menyerupai struktur di mamalia dengan dua tapak aktif. Dalam AC kelas III bukan haiwan, domain sitoplasma pemangkin dilihat dikaitkan dengan domain lain (tidak semestinya transmembran).

Domain adenilil siklase kelas III boleh dibahagikan lagi kepada empat subfamili, yang dipanggil kelas IIIa hingga IIId. AC terikat membran haiwan tergolong dalam kelas IIIa.

Rujukan 

Transduksi isyarat
Pengisyaratan sel
EC 4.6.1