Μονοφωσφορική αδενοσίνη
 | |
 | |
| Ονόματα | |
|---|---|
| ΟνοματολογίαIUPAC
5′-αδενυλικό οξύ | |
| ΣυστηματικήΟνοματολογίαIUPAC
[(2R,3S,4R,5R)-5-(6-αμινο-9H-πουριν-9-υλ)-3,4-διυδροξυοξολαν-2-υλ]μεθυλ διυδρογόνο φωσφορικόmethyl | |
| ΆλλαΟνόματα
5'-μονοφωσφορική αδενοσίνη Βιταμίνη B8 [1] | |
| Αναγνωριστικά | |
61-19-8  | |
| ChEBI | CHEBI:16027 |
| ChEMBL | ChEMBL752 |
| ChemSpider | 5858 |
| DrugBank | DB00131 |
InChI=1S/C10H14N5O7P/c11-8-5-9(13-2-12-8)15(3-14-5)10-7(17)6(16)4(22-10)1-21-23(18,19)20/h2-4,6-7,10,16-17H,1H2,(H2,11,12,13)(H2,18,19,20)/t4-,6-,7-,10-/m1/s1 Key: UDMBCSSLTHHNCD-KQYNXXCUSA-N InChI=1/C10H14N5O7P/c11-8-5-9(13-2-12-8)15(3-14-5)10-7(17)6(16)4(22-10)1-21-23(18,19)20/h2-4,6-7,10,16-17H,1H2,(H2,11,12,13)(H2,18,19,20)/t4-,6-,7-,10-/m1/s1 Key: UDMBCSSLTHHNCD-KQYNXXCUBP | |
| Jmol 3Δ Πρότυπο | Image Image |
| KEGG | C00020 |
| MeSH | Αδενοσίνη+μονοφωσφορική |
| PubChem | 6083 |
O=P(O)(O)OC[C@H]3O[C@@H](n2cnc1c(ncnc12)N)[C@H](O)[C@@H]3O c1nc(c2c(n1)n(cn2)[C@H]3[C@@H]([C@@H]([C@H](O3)COP(=O)(O)O)O)O)N | |
| UNII | 415SHH325A |
CompTox Dashboard (EPA) |
|
| Ιδιότητες | |
| C10H14N5O7P | |
| Μοριακή μάζα | 347,22 g/mol |
| Εμφάνιση | λευκή κρυσταλλική σκόνη |
| Πυκνότητα | 2,32 g/mL |
| Σημείο τήξης | 178–185 °C (352–365 °F; 451–458 K) |
| Σημείο βρασμού | 798,5 °C (1,469,3 °F; 1,071,7 K) |
| Οξύτητα (pKa) | 0,9, 3,8, 6,1 |
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες (25°C, 100 kPa). | |
 (verify) Τι είναι /?) | |
| Infobox references | |
Η μονοφωσφορική αδενοσίνη (Adenosine monophosphate, AMP), γνωστή και ως 5'-αδενυλικό οξύ, είναι ένα νουκλεοτίδιο. Το AMP αποτελείται από μια φωσφορική ομάδα, το σάκχαρο ριβόζη και την νουκλεοβάση αδενίνη. Είναι ένας εστέρας του φωσφορικού οξέος και του νουκλεοζίτη αδενοσίνη.[2] Ως υποκαταστάτης έχει τη μορφή του προθέματος αδενυλυλ- (adenylyl-).[3]
Η AMP παίζει σημαντικό ρόλο σε πολλές κυτταρικές μεταβολικές διεργασίες, καθώς μετατρέπεται σε τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP) και διφωσφορική αδενοσίνη (ADP), καθώς και αλλοστερικά ενεργοποιώντας ένζυμα όπως η μυοφωσφορυλάση-b. Η AMP είναι επίσης ένα συστατικό στη σύνθεση του RNA.[4] Η AMP υπάρχει σε όλες τις γνωστές μορφές ζωής.[5]
Παραγωγή και υποβάθμιση
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Η AMP δεν έχει τον δεσμό υψηλής ενέργειας φωσφοανυδρίτη που σχετίζεται με την ADP και την ATP. Η AMP μπορεί να παραχθεί από ADP μέσω της αντίδρασης μυοκινάσης (αδενυλική κινάση) όταν η δεξαμενή ATP στο κύτταρο είναι χαμηλή:[6][7]
- 2 ADP → ATP + AMP
Ή η AMP μπορεί να παραχθεί από την υδρόλυση ενός φωσφορικού δεσμού υψηλής ενέργειας του ADP:
- ADP + H2O → AMP + Pi
Η AMP μπορεί επίσης να σχηματιστεί με υδρόλυση της ATP σε AMP και πυροφωσφορικά:
- ATP + H2O → AMP + PPi
Όταν το RNA διασπάται από τα ζωντανά συστήματα, σχηματίζονται μονοφωσφορικά νουκλεοζίδια, συμπεριλαμβανομένης της μονοφωσφορικής αδενοσίνης.
Η AMP μπορεί να αναγεννηθεί σε ATP ως εξής:
- AMP + ATP → 2 ADP (αδενυλική κινάση προς την αντίθετη κατεύθυνση)
- ADP + Pi → ATP (αυτό το βήμα εκτελείται συχνότερα σε αερόβιους οργανισμούς από την ATP συνθετάση κατά την οξειδωτική φωσφορυλίωση)
Η AMP μπορεί να μετατραπεί σε μονοφωσφορική ινοσίνη από το ένζυμο μυοαδενυλική απαμινάση, απελευθερώνοντας μια ομάδα αμμωνίας.
Σε μια καταβολική οδό, τον κύκλο των πουρινικών νουκλεοτιδίων, η μονοφωσφορική αδενοσίνη μπορεί να μετατραπεί σε ουρικό οξύ, το οποίο απεκκρίνεται από το σώμα στα θηλαστικά.[8]
Φυσιολογικός ρόλος στη ρύθμιση
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Ρύθμιση κινάσης που ενεργοποιείται από την AMP
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Το ένζυμο των ευκαρυωτικών κυττάρων πρωτεϊνική κινάση ενεργοποιημένη από 5' μονοφωσφορική αδενοσίνη (5' adenosine monophosphate-activated protein kinase, AMPK), χρησιμοποιεί AMP για ομοιοστατικές ενεργειακές διεργασίες σε περιόδους υψηλής κυτταρικής ενεργειακής δαπάνης, όπως η άσκηση.[9] Δεδομένου ότι η διάσπαση του ATP και οι αντίστοιχες αντιδράσεις φωσφορυλίωσης χρησιμοποιούνται σε διάφορες διεργασίες σε όλο το σώμα ως πηγή ενέργειας, η παραγωγή ATP είναι απαραίτητη για την περαιτέρω δημιουργία ενέργειας για αυτά τα κύτταρα θηλαστικών. Η AMPK, ως αισθητήρας κυτταρικής ενέργειας, ενεργοποιείται με τη μείωση των επιπέδων της ATP, η οποία συνοδεύεται φυσικά από αυξανόμενα επίπεδα ADP και AMP.[10]
Αν και η φωσφορυλίωση φαίνεται να είναι ο κύριος ενεργοποιητής για την AMPK, ορισμένες μελέτες υποδηλώνουν ότι η AMP είναι ένας αλλοστερικός ρυθμιστής καθώς και ένας άμεσος αγωνιστής για την AMPK.[11] Επιπλέον, άλλες μελέτες υποδεικνύουν ότι η υψηλή αναλογία επιπέδων AMP:ATP στα κύτταρα, και όχι μόνο η AMP, ενεργοποιεί την AMPK.[12] Για παράδειγμα, οι κινάσες που ενεργοποιούνται από AMP των Caenorhabditis elegans και Drosophila melanogaster βρέθηκαν να έχουν ενεργοποιηθεί από AMP, ενώ οι κινάσες ζύμης και φυτών δεν ενεργοποιήθηκαν αλλοστερικά από AMP.[12]
Η AMP συνδέεται με την υπομονάδα γ του AMPK, οδηγώντας στην ενεργοποίηση της κινάσης και στη συνέχεια τελικά σε έναν καταρράκτη άλλων διεργασιών, όπως η ενεργοποίηση καταβολικών οδών και αναστολή αναβολικών οδών για την αναγέννηση του ATP. Οι καταβολικοί μηχανισμοί, οι οποίοι παράγουν ATP μέσω της απελευθέρωσης ενέργειας από τη διάσπαση των μορίων, ενεργοποιούνται από το ένζυμο AMPK, ενώ οι αναβολικοί μηχανισμοί, οι οποίοι χρησιμοποιούν ενέργεια από το ATP για τον σχηματισμό προϊόντων, αναστέλλονται.[13] Αν και η γ- υπομονάδα μπορεί να συνδεθεί με AMP/ADP/ATP, μόνο η σύνδεση AMP/ADP οδηγεί σε μετατόπιση της διαμόρφωσης της πρωτεΐνης του ενζύμου. Αυτή η διακύμανση στη σύνδεση AMP/ADP έναντι του ATP οδηγεί σε μετατόπιση στην κατάσταση αποφωσφορυλίωσης για το ένζυμο.[14] Η αποφωσφορυλίωση της AMPK μέσω διαφόρων πρωτεϊνικών φωσφατασών απενεργοποιεί πλήρως την καταλυτική λειτουργία. Η AMP/ADP προστατεύει την AMPK από την απενεργοποίηση μέσω σύνδεσης με την γ-υπομονάδα και διατήρησης της κατάστασης αποφωσφορυλίωσης.[15]
Κυκλική AMP
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Η AMP μπορεί επίσης να υπάρχει ως κυκλική δομή γνωστή ως κυκλική AMP (ή cAMP). Μέσα σε ορισμένα κύτταρα το ένζυμο αδενυλική κυκλάση παράγει cAMP από ATP, και συνήθως αυτή η αντίδραση ρυθμίζεται από ορμόνες όπως αδρεναλίνη ή γλυκαγόνη. Το cAMP παίζει σημαντικό ρόλο στην ενδοκυτταρική σηματοδότηση.[16] Στον σκελετικό μυ, η κυκλική AMP, που ενεργοποιείται από την αδρεναλίνη, ξεκινά έναν καταρράκτη (οδός εξαρτώμενη από cAMP) για τη μετατροπή της b-μυοφωσφορυλάσης στη φωσφορυλιωμένη μορφή της a-μυοφωσφορυλάσης για γλυκογονόλυση.[17][18]
Παραπομπές
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]- ↑ «Depositor-Supplied Synonyms». PubChem. NCBI.
- ↑ «Adenosine monophosphate (Compound)». PubChem. NCBI. Ανακτήθηκε στις 30 Απριλίου 2020.
- ↑ «Nomenclature of Carbohydrates: (Recommendations 1996)». Journal of Carbohydrate Chemistry 16 (8): 1191–1280. 1997. doi:.
- ↑ «Spontaneous Formation of RNA Strands, Peptidyl RNA, and Cofactors». Angewandte Chemie 54 (48): 14564–9. November 2015. doi:. PMID 26435376.
- ↑ «Adenosine monophosphate». The Human Metabolome Database. Ανακτήθηκε στις 3 Ιουλίου 2020.
- ↑ Baker, Julien S.; McCormick, Marie Clare; Robergs, Robert A. (2010). «Interaction among Skeletal Muscle Metabolic Energy Systems during Intense Exercise». Journal of Nutrition and Metabolism 2010. doi:. ISSN 2090-0732. PMID 21188163.
- ↑ Valberg, Stephanie J. (2008-01-01), Kaneko, J. Jerry; Harvey, John W.; Bruss, Michael L., επιμ., Chapter 15 - Skeletal Muscle Function, San Diego: Academic Press, σελ. 459–484, ISBN 978-0-12-370491-7, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780123704917000155, ανακτήθηκε στις 2023-10-10
- ↑ «Regulation of uric acid metabolism and excretion». International Journal of Cardiology 213: 8–14. June 2016. doi:. PMID 26316329.
- ↑ «AMPK and the biochemistry of exercise: implications for human health and disease». The Biochemical Journal 418 (2): 261–75. March 2009. doi:. PMID 19196246.
- ↑ «AMP-activated protein kinase: nature's energy sensor» (στα αγγλικά). Nature Chemical Biology 7 (8): 512–8. July 2011. doi:. PMID 21769098.
- ↑ «The AMP-activated protein kinase (AMPK) and cancer: many faces of a metabolic regulator». Cancer Letters 356 (2 Pt A): 165–70. January 2015. doi:. PMID 24486219.
- 1 2 «AMP-activated protein kinase—an energy sensor that regulates all aspects of cell function» (στα αγγλικά). Genes & Development 25 (18): 1895–1908. 2011-09-15. doi:. ISSN 0890-9369. PMID 21937710.
- ↑ «Energy sensing by the AMP-activated protein kinase and its effects on muscle metabolism». The Proceedings of the Nutrition Society 70 (1): 92–9. February 2011. doi:. PMID 21067629.
- ↑ «Adenosine monophosphate-activated kinase and its key role in catabolism: structure, regulation, biological activity, and pharmacological activation». Molecular Pharmacology 87 (3): 363–77. March 2015. doi:. PMID 25422142.
- ↑ «Structure of mammalian AMPK and its regulation by ADP». Nature 472 (7342): 230–3. April 2011. doi:. PMID 21399626. PMC 3078618. Bibcode: 2011Natur.472..230X. https://archive.org/details/sim_nature-uk_2011-04-14_472_7342/page/230.
- ↑ Ravnskjaer, Kim· Madiraju, Anila· Montminy, Marc (2015). Metabolic Control. Handbook of Experimental Pharmacology. 233. Springer, Cham. σελίδες 29–49. doi:10.1007/164_2015_32. ISBN 978-3-319-29804-7. PMID 26721678.
- ↑ Coffee, Carole J. (1999). Quick Look Medicine: Metabolism. Hayes Barton Press. ISBN 1-59377-192-4.
- ↑ «15.3: Glycogenolyis and its Regulation by Glucagon and Epinephrine Signaling». Biology LibreTexts (στα Αγγλικά). 1 Ιανουαρίου 2022. Ανακτήθηκε στις 10 Οκτωβρίου 2023.
Περαπέρα μελέτη
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]- «Blocking taste receptor activation of gustducin inhibits gustatory responses to bitter compounds». Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 96 (17): 9903–8. August 1999. doi:. PMID 10449792. Bibcode: 1999PNAS...96.9903M.