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| Nombres | |
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| Nombre IUPAC preferido (4a R , 6 R , 7 R , 7a S ) -6- (6-Amino-9 H -purin-9-il) -2,7-dihidroxitetrahidro-2 H , 4 H -2λ 5 -furo [3, 2- d ] [1,3,2] dioxafosfinin-2-ona | |
| Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
| CHEBI | |
| CHEMBL | |
| ChemSpider | |
| DrugBank | |
| Tarjeta de información ECHA | 100.000.448  |
| KEGG | |
| Malla | Cíclico + AMP |
PubChem CID | |
| UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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| Propiedades | |
| C 10 H 11 N 5 O 6 P | |
| Masa molar | 329,206 g / mol |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
 verificar ( ¿qué es ?)  | |
| Referencias de Infobox | |
Monofosfato de adenosina cíclico ( cAMP , el AMP cíclico , o 3' , 5'-cíclico monofosfato de adenosina ) es un segundo mensajero importante en muchos procesos biológicos. El cAMP es un derivado del trifosfato de adenosina (ATP) y se utiliza para la transducción de señales intracelulares en muchos organismos diferentes, transmitiendo la vía dependiente de cAMP . No debe confundirse con la proteína quinasa activada por 5' -AMP (proteína quinasa activada por AMP ).
Historia [ editar ]
Earl Sutherland de la Universidad de Vanderbilt ganó un Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1971 "por sus descubrimientos sobre los mecanismos de acción de las hormonas", especialmente la epinefrina, a través de segundos mensajeros (como el monofosfato de adenosina cíclico, AMP cíclico).
Síntesis [ editar ]
El AMP cíclico se sintetiza a partir de ATP por la adenilato ciclasa ubicada en el lado interno de la membrana plasmática y anclada en varios lugares del interior de la célula. [1] La adenilato ciclasa es activada por una variedad de moléculas de señalización a través de la activación de receptores acoplados a proteínas estimulantes de la adenilato ciclasa G ( G s ). La adenilato ciclasa se inhibe por los agonistas de la adenilato ciclasa G inhibitoria (G i ) receptores acoplados-proteína. La adenilato ciclasa hepática responde más fuertemente al glucagón y la adenilato ciclasa muscular responde más fuertemente a la adrenalina.
La descomposición de AMPc en AMP es catalizada por la enzima fosfodiesterasa .
Funciones [ editar ]
El cAMP es un segundo mensajero que se utiliza para la transducción de señales intracelulares, como la transferencia a las células de los efectos de hormonas como el glucagón y la adrenalina , que no pueden atravesar la membrana plasmática. También participa en la activación de proteína quinasas . Además, el AMPc se une y regula la función de los canales iónicos , como los canales de HCN y algunas otras proteínas de unión a nucleótidos cíclicos , como Epac1 y RAPGEF2 .
Papel en las células eucariotas [ editar ]
El AMPc está asociado con la función de las quinasas en varios procesos bioquímicos, incluida la regulación del metabolismo del glucógeno , el azúcar y los lípidos . [2]
En eucariotas, el AMP cíclico actúa activando la proteína quinasa A (PKA o proteína quinasa dependiente de cAMP ). La PKA es normalmente inactiva como holoenzima tetramérica , que consta de dos unidades catalíticas y dos reguladoras (C 2 R 2 ), con las unidades reguladoras bloqueando los centros catalíticos de las unidades catalíticas.
El AMP cíclico se une a ubicaciones específicas en las unidades reguladoras de la proteína quinasa y provoca la disociación entre las subunidades reguladora y catalítica, lo que permite que esas unidades catalíticas fosforilen las proteínas del sustrato.
Las subunidades activas catalizan la transferencia de fosfato del ATP a residuos específicos de serina o treonina de sustratos proteicos. Las proteínas fosforiladas pueden actuar directamente sobre los canales iónicos de la célula o pueden convertirse en enzimas activadas o inhibidas. La proteína quinasa A también puede fosforilar proteínas específicas que se unen a regiones promotoras del ADN, provocando aumentos en la transcripción. No todas las proteína quinasas responden al cAMP. Varias clases de proteína quinasas , incluida la proteína quinasa C, no son dependientes de cAMP.
Los efectos adicionales dependen principalmente de la proteína quinasa dependiente de cAMP , que varía según el tipo de célula.
Aún así, existen algunas funciones secundarias del AMPc independientes de PKA, por ejemplo, la activación de los canales de calcio , proporcionando una vía menor por la cual la hormona liberadora de la hormona del crecimiento provoca la liberación de la hormona del crecimiento . [3] [4]
Sin embargo, la opinión de que la mayoría de los efectos del AMPc están controlados por la PKA es obsoleta. En 1998 se descubrió una familia de proteínas sensibles al cAMP con actividad del factor de intercambio de nucleótidos de guanina (GEF). Estas se denominan proteínas de intercambio activadas por AMPc (Epac) y la familia comprende Epac1 y Epac2 . [5] El mecanismo de activación es similar al de PKA: el dominio GEF generalmente está enmascarado por la región N-terminal que contiene el dominio de unión a cAMP. Cuando cAMP se une, el dominio se disocia y expone el dominio GEF ahora activo, lo que permite que Epac active pequeñas proteínas GTPasa similares a Ras, como Rap1 .
Papel adicional del AMPc secretado en las amebas sociales [ editar ]
En la especie Dictyostelium discoideum , el cAMP actúa fuera de la célula como una señal secretada. La agregación quimiotáctica de las células está organizada por ondas periódicas de AMPc que se propagan entre las células a distancias de varios centímetros. Las ondas son el resultado de una producción y secreción reguladas de AMPc extracelular y un oscilador biológico espontáneo que inicia las ondas en los centros de los territorios. [ cita requerida ]
Papel en las bacterias [ editar ]
En las bacterias , el nivel de cAMP varía según el medio utilizado para el crecimiento. En particular, el cAMP es bajo cuando la glucosa es la fuente de carbono. Esto ocurre mediante la inhibición de la enzima productora de AMPc, adenilato ciclasa , como efecto secundario del transporte de glucosa al interior de la célula. La proteína receptora de AMPc del factor de transcripción (CRP), también llamada CAP (proteína activadora del gen del catabolito) forma un complejo con AMPc y, por lo tanto, se activa para unirse al ADN. CRP-cAMP aumenta la expresión de una gran cantidad de genes, incluidas algunas enzimas codificantes que pueden suministrar energía independientemente de la glucosa.
El cAMP, por ejemplo, participa en la regulación positiva del operón lac . En un entorno con una concentración baja de glucosa, el AMPc se acumula y se une al sitio alostérico de la CRP ( proteína receptora de AMPc ), una proteína activadora de la transcripción. La proteína asume su forma activa y se une a un sitio específico corriente arriba del promotor lac, lo que facilita que la ARN polimerasa se una al promotor adyacente para iniciar la transcripción del operón lac, aumentando la tasa de transcripción del operón lac. Con una alta concentración de glucosa, la concentración de cAMP disminuye y la CRP se desconecta del operón lac.
Patología [ editar ]
Dado que el AMP cíclico es un segundo mensajero y juega un papel vital en la señalización celular, se ha implicado en varios trastornos, pero no se limita a las funciones que se detallan a continuación:
Papel en el carcinoma humano [ editar ]
Algunas investigaciones han sugerido que una desregulación de las vías de AMPc y una activación aberrante de genes controlados por AMPc está relacionada con el crecimiento de algunos cánceres. [6] [7] [8]
Papel en los trastornos de la corteza prefrontal [ editar ]
Investigaciones recientes sugieren que el AMPc afecta la función del pensamiento de orden superior en la corteza prefrontal a través de la regulación de los canales iónicos denominados canales activados por hiperpolarización cíclicos activados por nucleótidos (HCN). Cuando el AMPc estimula el HCN, los canales se abren, cerrando la comunicación entre las células cerebrales e interfiriendo así con la función de la corteza prefrontal . Esta investigación, especialmente los déficits cognitivos en las enfermedades relacionadas con la edad y el TDAH, es de interés para los investigadores que estudian el cerebro. [9]
El cAMP es un neuropéptido involucrado en la activación del sistema trigeminocervical que conduce a una inflamación neurogénica y causa migraña.
Ver también [ editar ]
- Monofosfato de guanosina cíclico (cGMP)
- 8-Bromoadenosina 3 ', 5'-monofosfato cíclico (8-Br-cAMP)
- Acrasina específica para uso quimiotáctico en Dictyostelium discoideum .
- fosfodiesterasa 4 (PDE 4) que degrada cAMP
Referencias [ editar ]
- ^ Rahman N, Buck J, Levin LR (noviembre de 2013). "Detección de pH a través de adenilato ciclasa (sAC) soluble" regulada por bicarbonato " . Frente Physiol . 4 : 343. doi : 10.3389 / fphys.2013.00343 . PMC 3838963 . PMID 24324443 .
- ^ Ali ES, Hua J, Wilson CH, Tallis GA, Zhou FH, Rychkov GY, Barritt GJ (2016). "El análogo del péptido 1 similar al glucagón exendina-4 invierte la señalización intracelular de Ca2 + alterada en los hepatocitos esteatóticos" . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Investigación de células moleculares . 1863 (9): 2135–46. doi : 10.1016 / j.bbamcr.2016.05.006 . PMID 27178543 .
- ^ GeneGlobe -> Señalización GHRH [ enlace muerto permanente ] Consultado el 31 de mayo de 2009
- ↑ Martynov A, Bomko T, Nosalskaya T, Farber B, Brek O (2020). "Efectos no clásicos de los activadores de acumulación de cAMP en vivo" . Boletín farmacéutico avanzado . 10 (3): 477–81. doi : 10.14739 / 2310-1210.2020.4.208397 . PMID 32665909 .
- ^ Bos, Johannes L. (diciembre de 2006). "Proteínas Epac: dianas de AMPc multiusos". Tendencias en Ciencias Bioquímicas . 31 (12): 680–686. doi : 10.1016 / j.tibs.2006.10.002 . PMID 17084085 .
- ^ Asociación Estadounidense para la Investigación del Cáncer (genes que responden a cAMP y progresión tumoral)
- ^ Asociación Estadounidense para la Investigación del Cáncer (desregulación de AMPc y melonoma)
- ^ Asociación Estadounidense para la Investigación del Cáncer (presencia de proteínas de unión a cAMP en tumores)
- ^ ScienceDaily :: Redes cerebrales fortalecidas al cerrar los canales de iones, la investigación podría conducir al tratamiento del TDAH
Imágenes adicionales [ editar ]
cAMP representado de tres formas
Trifosfato de adenosina
