Adenylylzyklase

Adenylylcyclasen
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Bezeichner
Gen-Name(n)	ADCY1, ADCY2, ADCY3, ADCY4, ADCY5, ADCY6, ADCY7, ADCY8, ADCY9, ADCY10
Enzymklassifikation
EC, Kategorie	4.6.1.1  Lyase
Substrat	ATP
Produkte	cAMP + Diphosphat

Adenylylcyclasen (AC), früher Adenylatcyclasen, sind an die Zellmembran gebundene Enzyme der Klasse der Lyasen. Von ihr sind derzeit mindestens zehn Isoenzyme bekannt. Ihre Aufgabe ist die Katalyse der Synthese von cyclischem Adenosinmonophosphat (cAMP) aus Adenosintriphosphat (ATP). Die Funktion dieses Enzyms wird physiologisch im Rahmen der Signaltransduktion durch G-Proteine reguliert.

Struktur

Schematische Darstellung der Adenylylcyclase, eingebettet in die Zellmembran

Die Adenylylcyclase besteht aus zwölf transmembranen, α-helikalen Domänen. Für ihre Funktion sind insbesondere die cytosolischen N- und C-Termini als auch die zwischen Helix 6 und 7 gelegene cytosolische C₁-Domäne entscheidend.

Funktion

Katalyse der cAMP-Produktion

Die Adenylylcyclase katalysiert die Bildung von cAMP aus ATP. Beim Menschen ist eine Akkumulation von cAMP unter anderem verbunden mit einer Stimulierung der Transmitterfreisetzung und der Signalweiterleitung, mit einer Steigerung der Herzfrequenz und einer Relaxation glatter Muskulatur. Die Adenylylcyclase ist somit für die Weiterleitung von Geruchsreizen, sowie für die Wirkung zahlreicher Hormone (beispielsweise Glucagon und Adrenalin) und Neurotransmitter (beispielsweise Serotonin) verantwortlich.

Regulation

Die Aktivität der Adenylylcyclasen wird durch die bei der Signaltransduktion beteiligten G-Proteine reguliert. G-Proteine der Familien "s" und "olf" aktivieren, G_i/o-Proteine inhibieren die Adenylylcyclasen. Das Diterpen Forskolin ist ebenfalls ein Stimulator der Adenylylcyclase. Einige Isoenzyme der Adenylylcyclase (AC₁, AC₃ und AC₈) werden zusätzlich durch Calcium/Calmodulin reguliert.