adenylate cyclase是什麼意思,adenylate cyclase的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
[生化] 腺苷酸環化酶(等于adenyl cyclase)
例句
PACAP, Rat pituitary adenylate cyclase activating polypeptide.
大鼠垂體腺苷酸環化酶激活肽。
PACAP, Mouse pituitary adenylate cyclase activating polypeptide.
小鼠垂體腺苷酸環化酶激活肽。
The binding of PTH with its receptor on ROS cell will stimulate adenylate cyclase activity (ac).
當該細胞質膜上的PTH受體與PTH結合後,可激發腺苷酸環化酶(AC)的活性。
Dopamine receptors are classified into D1 and D2 types based upon their effects on adenylate cyclase activity and their specific ligands.
多巴胺受體根據其對腺苷酸環化酶活力的不同影響及具有專一性配體分為D 1樣和D2樣兩型。
專業解析
腺苷酸環化酶(Adenylate Cyclase,簡稱AC)是一種關鍵的胞内酶,廣泛存在于原核和真核生物中。它的核心功能是催化三磷酸腺苷(ATP)轉化為環磷酸腺苷(cAMP),後者是細胞内重要的第二信使分子,參與調控多種生理過程。
核心機制與功能
- 催化反應:
- 腺苷酸環化酶催化以下反應:
$text{ATP} xrightarrow{text{Adenylate Cyclase, Mg}^{2+}} text{cAMP} + text{PP}_i$
- 即:ATP 在鎂離子(Mg²⁺)存在下,被腺苷酸環化酶轉化為環磷酸腺苷(cAMP)和無機焦磷酸(PPi)。
- 信號轉導樞紐:
- 腺苷酸環化酶是G蛋白偶聯受體(GPCR)信號通路的核心效應器。當細胞外信號分子(如激素、神經遞質)結合其對應的GPCR時,會激活受體相關的異源三聚體G蛋白。
- 激活的G蛋白α亞基(通常是刺激性Gαs)隨後結合并激活腺苷酸環化酶,導緻細胞内cAMP水平迅速升高。
- cAMP的作用:
- 升高的cAMP作為第二信使,主要激活蛋白激酶A(PKA)。
- PKA通過磷酸化多種底物蛋白(如酶、離子通道、轉錄因子),最終引發廣泛的細胞反應,包括:
- 糖原分解與糖異生(調節血糖)
- 脂肪分解
- 基因轉錄調控
- 離子通道活性調節
- 突觸傳遞可塑性(學習記憶)
- 心肌收縮力增強等。
結構與分布
- 在哺乳動物細胞中,腺苷酸環化酶是一種跨膜蛋白,通常包含兩個疏水的跨膜結構域(每個由6個跨膜片段組成)和兩個位于胞質内的催化結構域。
- 存在多種亞型(如AC1-AC9,sAC),不同亞型具有不同的組織分布、調控機制和功能,受G蛋白亞型(Gs, Gi)、鈣離子(Ca²⁺)、蛋白激酶(如PKC)等多種因素調節。
生理與病理意義
- 正常生理:腺苷酸環化酶-cAMP-PKA通路對維持機體穩态至關重要,參與代謝調節、内分泌控制、神經信號傳遞、嗅覺、光感受器功能等。
- 病理關聯:
- 霍亂毒素:由霍亂弧菌分泌,通過持續激活Gsα,導緻腺苷酸環化酶異常激活和腸道上皮細胞cAMP水平劇增,引起大量水分和電解質分泌,造成嚴重腹瀉。
- 百日咳毒素:由百日咳杆菌分泌,通過抑制Gi蛋白功能,間接影響腺苷酸環化酶的活性調控。
- 某些疾病狀态:腺苷酸環化酶活性或表達的異常與心力衰竭、某些精神疾病、哮喘等可能相關。
權威參考資料
- 生物化學經典教材: Alberts B, et al. Molecular Biology of the Cell. 6th edition. New York: Garland Science; 2014. (詳細闡述細胞信號轉導,包括GPCR通路和腺苷酸環化酶的作用)。
- 酶學與信號轉導專著: Nelson DL, Cox MM. Lehninger Principles of Biochemistry. 7th edition. New York: W.H. Freeman; 2017. (提供腺苷酸環化酶催化反應、結構及在代謝調節中的核心作用)。
- 諾貝爾生理學或醫學獎背景: Sutherland EW. Studies on the mechanism of hormone action. Science 1972; 177: 401-408. (Earl W. Sutherland Jr. 因發現激素作用機制,特别是cAMP作為第二信使而獲得1971年諾貝爾獎,該研究确立了腺苷酸環化酶的關鍵地位)。
- 醫學微生物學: Ryan KJ, Ray CG. Sherris Medical Microbiology. 7th edition. New York: McGraw-Hill Education; 2018. (解釋霍亂毒素和百日咳毒素如何靶向作用于腺苷酸環化酶/G蛋白系統導緻疾病)。
網絡擴展資料
腺苷酸環化酶(adenylate cyclase,簡稱AC)是一種關鍵的膜整合蛋白,其功能與細胞信號傳導密切相關。以下是詳細解釋:
1.基本功能
腺苷酸環化酶能将三磷酸腺苷(ATP)轉化為環磷酸腺苷(cAMP),這一過程需要鎂離子作為輔助因子。生成的cAMP作為第二信使,通過激活cAMP依賴性蛋白激酶(PKA)等下遊效應分子,調控細胞代謝、基因表達等多種生理活動。
2.結構與分類
- 結構特征:AC的氨基端和羧基端均朝向細胞質,包含兩個催化結構域和兩個跨膜區(每個區含6個α螺旋)。
- 異構體:哺乳動物中已發現6種AC異構體,其中AC-III類在真核生物中廣泛存在,對ATP底物具有特異性選擇能力。
3.作用機制
AC通過催化ATP的α-磷酸基團與核糖3'-OH基團的環化反應生成cAMP。其活性受G蛋白偶聯受體(GPCR)調控,例如Gs蛋白激活AC,而Gi蛋白抑制其活性。
4.生物學意義
- 分布:廣泛分布于哺乳動物細胞膜中,參與幾乎所有細胞的調節功能。
- 信號通路:作為GPCR系統的核心效應物,AC在激素、神經遞質等信號傳遞中起樞紐作用,例如調節神經元活動、免疫響應等。
5.相關術語
- 英文别名:adenyl cyclase、CYA6(特定異構體)。
- 中文翻譯:環腺苷酸酶,簡稱AC。
如需進一步了解其化學反應式或具體調控機制,可參考生物化學教材或專業文獻。
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