Waarin cyclisch adenosinemonofosfaat is een molecuul dat ontstaat uit adenosinetrifosfaat vanuit biochemisch oogpunt. Het cyclische adenosinemonofosfaat is in veel gevallen alleen met de afkorting kamp aangewezen. Het molecuul fungeert als een zogenaamde tweede boodschapper in de context van signaaltransductie door cellen. Het primaire doel van het cyclische adenosinemonofosfaat is om bepaalde soorten proteïnekinasen te activeren.
Wat is cyclisch adenosinemonofosfaat?
Cyclisch adenosinemonofosfaat is in principe een bijzondere signaalstof die chemisch gezien tot de categorie nucleotiden behoort. In de context van talrijke signaalcascades die verband houden met de effecten van hormonen en metabolisme, neemt het molecuul de functie van een tweede boodschapper op zich. Het cyclische adenosinemonofosfaat heeft een molecuulgewicht van 329,21 gram per mol.
Het cyclische adenosinemonofosfaat heeft belangrijke functies bij het reguleren van het metabolisme. Doordat het molecuul de proteïnekinasen activeert, vindt er een regulering van veel metabole functies plaats. Een voorbeeld hiervan is de afbraak van glycogeen in glucose. Het cyclische adenosinemonofosfaat speelt ook een belangrijke rol bij lipolyse en de afgifte van weefselhormonen zoals somatostatine.
Functie, effect en taken
Het cyclische adenosinemonofosfaat wordt gekenmerkt door een groot aantal belangrijke functies en effecten in het organisme. Daarom speelt het molecuul een belangrijke rol in een functionerend metabolisme en de algemene menselijke gezondheid.
Het cyclische adenosinemonofosfaat is bijzonder relevant bij de activering van proteïnekinasen. Het molecuul activeert voornamelijk proteïnekinasen van het type A. Door fosforylering ontwikkelen deze stoffen tal van effecten. Ze leiden bijvoorbeeld tot fosforylering van calciumionenkanalen. Als gevolg hiervan openen de bijbehorende kanalen. Daarnaast veroorzaken ze ook een fosforylering van de zogenaamde myosine lichte keten kinasen. Dit ontspant de gladde spieren.
Tegelijkertijd wordt de gevoeligheid van de overeenkomstige spieren voor calciumionen verminderd. Opgemerkt moet echter worden dat de huidige stand van het medisch onderzoek niet afdoende duidelijk maakt of dit werkingsmechanisme in vivo relevant is. Het cyclische adenosinemonofosfaat leidt ook tot een fosforylering van bepaalde transcriptiefactoren, bijvoorbeeld CREB. Dit zorgt ervoor dat genen die worden geïnduceerd door het cyclische adenosinemonofosfaat ook worden getranscribeerd. Bovendien vervult het cyclische adenosinemonofosfaat ook tal van belangrijke functies in bacteriën, die op hun beurt gerelateerd kunnen zijn aan het menselijk organisme en daarvoor relevant zijn.
Bij bacteriën werkt het cyclische adenosinemonofosfaat als een zogenaamd hongersignaal of glucosetekortsignaal. Het vertoont echter een heel ander werkingsmechanisme. De stof speelt hierbij een belangrijke rol bij de onderdrukking van glucose en het gebruik van lactose en het bijbehorende controlesysteem. Als glucose in het juiste medium zit, worden de genen van het zogenaamde lactose-operon uitgeschakeld. Dit effect is logisch omdat het gebruik van de lactose in dit geval te complex en onnodig is.
Als glucose aanwezig is, heeft het cyclische adenosinemonofosfaat meestal maar een lage concentratie. Aan de andere kant, als de glucose wordt onttrokken, neemt de concentratie toe door een bacteriële adenylylcyclase te activeren. Een bepaald transporteiwit wordt gefosforyleerd. Dit combineert met een ander molecuul en activeert het. Het cyclische adenosinemonofosfaat bindt zich vervolgens aan het zogenaamde katabolietactivatoreiwit. Dit wordt ook wel het cAMP-receptoreiwit genoemd. Het eiwit activeert de transcriptiefactor van het overeenkomstige gen. Als gevolg hiervan begint de inname van lactose onder omstandigheden van uithongering.
Opleiding, voorkomen, eigenschappen en optimale waarden
Het cyclische adenosinemonofosfaat wordt onder speciale omstandigheden gesynthetiseerd en gemetaboliseerd. De vorming van het molecuul vindt plaats in talrijke menselijke cellen van het lichaam nadat de stof zich bindt aan bepaalde signaalmoleculen of aan G-proteïne gekoppelde receptoren. De alfa-subeenheid van het G-eiwit wordt geactiveerd. Als resultaat vormt het adenylaatcyclase het cyclische adenosinemonofosfaat uit het ATP. Hierbij wordt pyrofosfaat afgesplitst en wordt de resterende fosfaatgroep veresterd met een andere ribosegroep. Bij afbraak wordt deze esterbinding gesplitst door het enzym fosfodiesteras.
Als een bepaalde receptor wordt geactiveerd door een hormoon zoals glucagon, een geurstof of neurotransmitter zoals norepinefrine, wordt een membraangebonden adenylylcyclase gestimuleerd. Dit is verantwoordelijk voor de omzetting van cellulair ATP in het cyclische adenosinemonofosfaat. Van forskolin is bekend dat het adenylylcyclase direct stimuleert. Het enzym fosfodiësterase speelt een belangrijke rol als katalysator bij de afbraak van cyclisch adenosinemonofosfaat tot adenosinemonofosfaat. Cafeïne heeft een remmende werking op het enzym.
Ziekten en aandoeningen
Aangezien het cyclische adenosinemonofosfaat belangrijke functies vervult, bijvoorbeeld bij de regulering van metabolische processen in het menselijk organisme, hebben verstoringen een overeenkomstig ernstig effect. Het cyclische adenosinemonofosfaat is een belangrijk molecuul met mediërende functies, vooral voor het hormoonmetabolisme.
Het cyclische adenosinemonofosfaat draagt voornamelijk bij aan de activering van enzymen in cellen. Deze enzymen spelen bijvoorbeeld een belangrijke rol bij het eiwitmetabolisme. Als de synthese of overdracht van het cyclische adenosinemonofosfaat wordt verstoord, verlopen de overeenkomstige metabolische processen niet meer correct, wat, afhankelijk van het betrokken metabolische proces, de gezondheid beïnvloedt en endocrinologische therapie vereist.
