A adenilato ciclase (AC) é uma enzima envolvida na regulação da resposta de uma célula a muitos hormônios. Ele sintetiza um importante regulador celular que ajuda a amplificar sinais de fora da célula. Essa enzima também é conhecida como adenilil ciclase ou adenil ciclase.
Alguns hormônios não podem entrar nas células e, para afetar, eles se ligam a receptores nas membranas das células. O complexo receptor hormonal transmite um sinal para um componente dentro da célula. Por exemplo, quando a adrenalina se liga à membrana celular, seu complexo receptor se liga a uma proteína G. Isso induz uma alteração na estrutura da proteína G, que se liga à adenilato ciclase inativa. Se a proteína G é um tipo estimulante, essa ligação ativa a adenilato ciclase para catalisar a síntese de adenosina monofosfato cíclico (cAMP) a partir de adenosina trifosfato (ATP).
O cAMP é um composto difundido no metabolismo celular, por exemplo, estimulando a quebra de um polímero de glicose armazenado para formar moléculas de glicose que circulam no sangue. É conhecido como um mensageiro secundário intracelular, porque transmite sinais de fora da célula para o mecanismo intracelular. A atividade de muitas enzimas é regulada pela adição de um grupo fosfato, e uma das atividades do cAMP é ativar um grupo de enzimas conhecidas como proteína quinase A, que adicionam grupos fosfato a outras enzimas. A adição de um grupo fosfato é conhecida como fosforilação e pode ativar ou reprimir a atividade de uma enzima.
Cada molécula de cAMP pode ativar aproximadamente 100 moléculas de proteína cinase A. Então essa enzima ativada pode fosforilar aproximadamente o mesmo número de enzimas adicionais, que depois fosforilam outras enzimas. Assim, quando o sinal é transmitido, sua força cresce muito. Uma molécula de adrenalina que atua através da adenilato ciclase pode resultar na ativação de centenas de milhares de enzimas dentro da célula. Este aumento é referido como amplificação.
Existem dez tipos diferentes de adenilato ciclase identificados até agora em mamíferos. Eles variam muito em seu modo de regulação e no tipo de tecido em que são expressos. Isso mostra a grande complexidade do sistema de ativação da adenilato ciclase. Algumas das enzimas requerem cálcio, além das proteínas G, para estimular sua atividade. Outras proteínas G são inibidoras.
Um grande número de hormônios age para aumentar ou diminuir as concentrações de cAMP. Hormônios adicionais que atuam através da adenilato ciclase incluem glucagon, gastrina, secretina, hormônios da hipófise e calcitonina. É importante para o metabolismo da célula que os níveis de cAMP sejam fortemente regulados.
Muitas bactérias patogênicas interrompem as concentrações de AMPc secretando toxinas. Por exemplo, a toxina do cólera estimula a adenilato ciclase. Sua atividade prolongada leva à desidratação extrema, que pode ser fatal.