L’adenilato ciclasi (AC) è un enzima coinvolto nella regolazione della risposta cellulare a molti ormoni. Sintetizza un importante regolatore cellulare che aiuta ad amplificare i segnali dall’esterno della cellula. Questo enzima è anche noto come adenilil ciclasi o adenil ciclasi.
Alcuni ormoni non possono entrare nelle cellule e, per avere effetto, si legano ai recettori sulle membrane di una cellula. Il complesso recettore ormonale trasmette un segnale a un componente all’interno della cellula. Ad esempio, quando l’adrenalina si lega alla membrana cellulare, il suo complesso recettoriale si lega a una proteina G. Ciò induce un cambiamento nella struttura della proteina G, che si lega quindi all’adenilato ciclasi inattivo. Se la proteina G è di tipo stimolante, questo legame attiva l’adenilato ciclasi per catalizzare la sintesi di adenosina monofosfato ciclico (cAMP) dall’adenosina trifosfato (ATP).
cAMP è un composto diffuso nel metabolismo cellulare, ad esempio stimolando la rottura di un polimero di glucosio immagazzinato per formare molecole di glucosio che circolano nel sangue. È noto come un messaggero secondario intracellulare, perché trasmette segnali dall’esterno della cellula al macchinario intracellulare. L’attività di molti enzimi è regolata dall’aggiunta di un gruppo fosfato e una delle attività di cAMP è quella di attivare un gruppo di enzimi noto come proteina chinasi A, che aggiunge gruppi fosfato ad altri enzimi. L’aggiunta di un gruppo fosfato è nota come fosforilazione e può attivare o reprimere l’attività di un enzima.
Ogni molecola di cAMP può attivare circa 100 molecole di protein chinasi A. Quindi quell’enzima attivato può fosforilare circa lo stesso numero di enzimi aggiuntivi, che quindi fosforilano altri enzimi. Pertanto, quando il segnale viene trasmesso, la sua forza aumenta notevolmente. Una molecola di adrenalina che agisce attraverso l’adenilato ciclasi può provocare l’attivazione di centinaia di migliaia di enzimi all’interno della cellula. Questo aumento è indicato come amplificazione.
Esistono finora dieci diversi tipi di adenilato ciclasi identificati nei mammiferi. Variano notevolmente nel modo di regolazione e nel tipo di tessuto in cui sono espressi. Ciò dimostra la grande complessità del sistema di attivazione dell’adenilato ciclasi. Alcuni enzimi richiedono calcio, oltre alle proteine ??G, per stimolare la loro attività. Altre proteine ??G sono inibitorie.
Un gran numero di ormoni agisce per aumentare o ridurre le concentrazioni di cAMP. Altri ormoni che agiscono attraverso l’adenilato ciclasi includono glucagone, gastrina, secretina, ormoni ipofisari e calcitonina. È importante per il metabolismo della cellula che i livelli di cAMP siano strettamente regolati.
Molti batteri patogeni interrompono le concentrazioni di cAMP secernendo le tossine. Ad esempio, la tossina del colera stimola l’adenilato ciclasi. La sua attività prolungata porta a un’estrema disidratazione, che può essere fatale.