CAMP

cAMP (cyklisk AMP eller cyklisk adenosinmonofosfat) er et intracellulært signalstof. Stoffet dannes, når receptorer i cellemembranen påvirkes af hormoner og andre signalmolekyler.

Strukturformel for cyklisk adenosinmonofosfat (cAMP)

Hormonet glukagon binder til en G-protein-koblet receptor (GPCR), hvilket leder nukleotid-udskiftning i G-proteinet (G_S), der herefter kan aktivere (AC), der katalyserer omdannelsen af ATP til cAMP. cAMP aktiverer proteinkinase A (PKA), der igangsætter en signalkaskade, der ultimativt leder til nedbrydning af glykogen til mindre sukkerenheder. På denne måde fungerer cAMP som sekundær budbringer () (glukagon er den primære budbringer).

Syntese og nedbrydning

cAMP syntetiseres fra adenosintrifosfat (ATP) af enzymet , der er lokaliseret på indersiden af cellens plasmamembran. Hormoner og andre signalmolekyler binder til G-protein-koblede receptorer (GPCR), der går igennem plasmamembranen og leder signaler, der opfanges udefra, ind i cellen. Der er mange hundrede forskellige sådanne receptorer, der hver for sig kan reagere på forskellige signaler. De tilkoblede G-proteiner kaldes således fordi de aktiveres ved at et bundet molekyle guanosindifosfat (GDP) skiftes ud med guanosintrifosfat (GTP). Når et signalmolekyle binder til en sådan receptor, ændrer det tilkoblede form, og et bundet GDP-molekyle skiftes ud med GTP. Herefter kan G-proteinet aktivere adenylatcyklase.

cAMP nedbrydes til adenosinmonofosfat (AMP) i en reaktion der katalyseres af enzymet .

Funktioner

cAMP igangsætter en kaskade af reaktioner, der påvirker cellens funktion. cAMP virker ikke i sig selv, men ved at binde til og aktivere en række proteiner, der igen påvirker aktiviteten af mange proteiner. Proteiner aktiveret af cAMP er (PKA), såkaldte "exchange proteiner aktiveret af cAMP" (EPAC proteiner), cyklisk nukleotid-gatede (CNG) ionkanaler og hyperpolariserings-aktiverede cyklisk nukleotid-gatede (HCN) kanaler. Blandt de mange biologiske processer der benytter sig af cAMP kan nævnes stofskiftet, genregulering, regulering af neurotransmittersyntese, vækstfaktorer og immunsystemet.

Historie

Earl W. Sutherland og T.W. Rall beskrev i 1958 at de havde observeret, at der blev dannet et varmestabilt stof, når adenosintrifosfat (ATP), magnesiumioner, og et af hormonerne epinefrin eller glukagon blev tilsat til et leverekstrakt og de bestemte strukturen af stoffet til at være cyklisk AMP. Det viste sig at cyklisk AMP var et mellemled, en såkaldt , i mange hormoners virkningsmekanisme, en opdagelse Sutherland modtog Nobelprisen for i 1971.

Kilder

1. Butcher, R.W., Robison, G.A., Hardman, J.G., Sutherland, E.W. (1968) The role of cyclic AMP in hormone actions. Advances in Enzyme Regulation 6: 357-389
2. Larsen, Vagn Juhl; Selchau, Kirsten; Troelsen, Henning (2001), Biologisk minilex
3. Ross, E.M., Gilman, A.G. (1980) Biochemical properties of hormone-sensitive adenylate cyclase. Arkiveret 27. oktober 2021 hos Wayback Machine Annual Review of Biochemistry 49: 533-64. doi: 10.1146/annurev.bi.49.070180.002533. PMID: 6105841.
4. Patra, C., Foster, K., Corley, J.E., Dimri, M., Brady, M.F. (2021) Biochemistry, cAMP. I: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. PMID: 30571052.
5. Beavo, J.A. (1995) Cyclic nucleotide phosphodiesterases: functional implications of multiple isoforms. Physiological Reviews 75: 725-48. doi: 10.1152/physrev.1995.75.4.725. PMID: 7480160.
6. Conti, M., Richter, W., Mehats, C., Livera, G., Park, J.Y., Jin, C. (2003) Cyclic AMP-specific PDE4 phosphodiesterases as critical components of cyclic AMP signaling. Journal of Biological Chemistry 278: 5493-6. doi: 10.1074/jbc.R200029200. Epub 2002 Dec 18. PMID: 12493749.
7. Montminy M. (1997) Transcriptional regulation by cyclic AMP. Arkiveret 27. oktober 2021 hos Wayback Machine Annual Review of Biochemistry 66: 807-22. doi: 10.1146/annurev.biochem.66.1.807. PMID: 9242925.
8. Daniel, P.B., Walker, W.H., Habener, J.F. (1998) Cyclic AMP signaling and gene regulation. Arkiveret 27. oktober 2021 hos Wayback Machine Annual Review of Nutrition 18: 353-83. doi: 10.1146/annurev.nutr.18.1.353. PMID: 9706229.
9. Rall, T.W., Sutherland, E.W. (1958) Formation of a cyclic adenine ribonucleotide by tissue particles. Journal of Biological Chemistry 232: 1065-76. PMID: 13549487.
10. Sutherland, E.W., Rall, T.W. (1958) Fractionation and characterization of a cyclic adenine ribonucleotide formed by tissue particles. Journal of Biological Chemistry 232: 1077-91. PMID: 13549488.
11. Earl W. Sutherland, Jr. Nobel Lecture. The Nobel Prize, 11. december 1971. Hentet 27. oktober 2021.
12. Sutherland, E.W. (1972) Studies on the Mechanism of Hormone Action. Science 177: 401-408.