Аденозинмонофосфат - Adenosine monophosphate

Аденозинмонофосфат
Скелетная формула AMP
Шариковая модель AMP
Имена
Название ИЮПАК
[(2R, 3S, 4R, 5R) -5- (6-аминопурин-9-ил) -3,4-дигидроксиоксолан-2-ил] метил дигидрофосфат
Другие имена
Аденозин 5'-монофосфат, 5'-адениловая кислота
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
DrugBank
ECHA InfoCard100.000.455 Отредактируйте это в Викиданных
КЕГГ
MeSHАденозин + монофосфат
UNII
Свойства
C10ЧАС14N5О7п
Молярная масса347,22 г / моль
Внешностьбелый кристаллический порошок
Плотность2,32 г / мл
Температура плавления От 178 до 185 ° C (от 352 до 365 ° F; от 451 до 458 K)
Точка кипения 798,5 ° С (1469,3 ° F, 1071,7 К)
Кислотность (пKа)0.9[нужна цитата ], 3.8, 6.1
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить (что проверятьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Аденозинмонофосфат (AMP), также известен как 5'-адениловая кислота, это нуклеотид. AMP состоит из фосфат группа, сахар рибоза, а азотистое основание аденин; это сложный эфир из фосфорная кислота и нуклеозид аденозин.[1] Как заместитель он принимает форму префикса аденилил-.[2]

АМФ играет важную роль во многих клеточных метаболических процессах, преобразуясь в ADP и / или АТФ. AMP также является компонентом синтеза РНК.[3] AMP присутствует во всех известных формах жизни.[4]

Производство и деградация

AMP не обладает высокой энергией фосфоангидрид связь, связанная с АДФ и АТФ. AMP может быть произведен из ADP:

2 АДФ → АТФ + АМФ

Или AMP может быть произведен гидролиз одного высокоэнергетический фосфат облигация ADP:

ADP + H2O → AMP + пя

АМФ также может быть образован путем гидролиза АТФ в AMP и пирофосфат:

АТФ + H2O → AMP + PPя

Когда РНК расщепляется живыми системами, образуются монофосфаты нуклеозидов, в том числе аденозинмонофосфат.

АМФ можно регенерировать в АТФ следующим образом:

AMP + ATP → 2 ADP (аденилаткиназа в обратном направлении)
ADP + Pя → АТФ (этот шаг чаще всего выполняется у аэробов АТФ-синтаза в течение окислительного фосфорилирования )

AMP можно преобразовать в IMP посредством фермент миоаденилат дезаминаза, освобождая аммиак группа.

В катаболический пути аденозинмонофосфат может быть преобразован в мочевая кислота, который выводится из организма млекопитающих.[5]

Физиологическая роль в регуляции

АМФ-активированная регуляция киназы

Фермент эукариотической клетки 5 'аденозинмонофосфат-активируемая протеинкиназа, или AMPK, использует AMP для гомеостатический энергетические процессы во время высокого расхода клеточной энергии, такие как упражнения.[6] Поскольку расщепление АТФ и соответствующее фосфорилирование реакции, используются в различных процессах в организме в качестве источника энергии, производство АТФ необходимо для дальнейшего создания энергии для этих клеток млекопитающих. AMPK, как сенсор клеточной энергии, активируется снижением уровня АТФ, что, естественно, сопровождается увеличением уровней АДФ и АМФ.[7]

Хотя фосфорилирование, по-видимому, является основным активатор для AMPK некоторые исследования показывают, что AMP аллостерический регулятор также как и прямой агонист для АМПК.[8] Кроме того, другие исследования предполагают, что высокое соотношение уровней АМФ: АТФ в клетках, а не только АМФ, активирует AMPK.[9] Например, виды Caenorhabditis elegans и Drosophila melanogaster и их AMP-активированные киназы были активированы AMP, в то время как виды дрожжи и киназы растений не были аллостерически активированы AMP.[9]

AMP привязывается к γ-субъединица AMPK, приводящая к активации киназы, а затем в конечном итоге каскад других процессов, таких как активация катаболический пути и торможение из анаболический пути регенерации АТФ. Катаболические механизмы, которые генерируют АТФ за счет высвобождения энергии при расщеплении молекул, активируются ферментом AMPK, в то время как анаболические механизмы, которые используют энергию АТФ для образования продуктов, ингибируются.[10] Хотя γ-субъединица может связывать АМФ / АДФ / АТФ, только связывание АМФ / АДФ приводит к конформационному сдвигу белка фермента. Эта разница в связывании АМФ / АДФ и АТФ приводит к сдвигу в дефосфорилирование состояние для фермента.[11] Дефосфорилирование AMPK через различные белки фосфатазы полностью деактивирует каталитическую функцию. AMP / ADP защищает AMPK от деактивации путем привязки к γ-субъединицы и поддержание состояния дефосфорилирования.[12]

лагерь

AMP также может существовать как циклическая структура, известная как циклический AMP (или цАМФ). В определенных клетках фермент аденилатциклаза производит цАМФ из АТФ, и обычно эта реакция регулируется такими гормонами, как адреналин или глюкагон. цАМФ играет важную роль во внутриклеточной передаче сигналов.[13]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ «Аденозинмонофосфат (соединение)». PubChem. NCBI. Получено 30 апреля 2020.
  2. ^ «Номенклатура углеводов: (Рекомендации 1996 г.)». Журнал химии углеводов. 16 (8): 1191–1280. 1997. Дои:10.1080/07328309708005748.
  3. ^ Jauker M, Griesser H, Richert C (ноябрь 2015 г.). «Спонтанное образование цепей РНК, пептидил РНК и кофакторов». Angewandte Chemie. 54 (48): 14564–9. Дои:10.1002 / anie.201506593. ЧВК  4678511. PMID  26435376.
  4. ^ «Аденозинмонофосфат». База данных метаболизма человека. Получено 3 июля 2020.
  5. ^ Майуоло Дж., Оппедисано Ф., Граттери С., Мусколи С., Моллаче В. (июнь 2016 г.). «Регуляция обмена и выведения мочевой кислоты». Международный журнал кардиологии. 213: 8–14. Дои:10.1016 / j.ijcard.2015.08.109. PMID  26316329.
  6. ^ Рихтер Э.А., Рудерман Н.Б. (март 2009 г.). «AMPK и биохимия упражнений: последствия для здоровья и болезней человека». Биохимический журнал. 418 (2): 261–75. Дои:10.1042 / BJ20082055. ЧВК  2779044. PMID  19196246.
  7. ^ Карлинг Д., Майер Ф.В., Сандерс М.Дж., Гамблин С.Дж. (июль 2011 г.). «АМФ-активированная протеинкиназа: датчик энергии природы». Природа Химическая Биология. 7 (8): 512–8. Дои:10.1038 / nchembio.610. PMID  21769098.
  8. ^ Фоберт Б., Винсент Э., Поффенбергер М.С., Джонс Р.Г. (январь 2015 г.). «AMP-активированная протеинкиназа (AMPK) и рак: многие аспекты метаболического регулятора». Письма о раке. 356 (2 Pt A): 165–70. Дои:10.1016 / j.canlet.2014.01.018. PMID  24486219.
  9. ^ а б Харди Д.Г. (15 сентября 2011 г.). «АМФ-активированная протеинкиназа - датчик энергии, регулирующий все аспекты функции клетки». Гены и развитие. 25 (18): 1895–1908. Дои:10.1101 / gad.17420111. ISSN  0890-9369. ЧВК  3185962. PMID  21937710.
  10. ^ Харди Д.Г. (февраль 2011 г.). «Чувствительность к энергии АМФ-активированной протеинкиназой и ее влияние на метаболизм мышц». Труды Общества питания. 70 (1): 92–9. Дои:10.1017 / S0029665110003915. PMID  21067629.
  11. ^ Кришан С., Ричардсон Д. Р., Сахни С. (март 2015 г.). «Аденозинмонофосфат-активированная киназа и ее ключевая роль в катаболизме: структура, регуляция, биологическая активность и фармакологическая активация». Молекулярная фармакология. 87 (3): 363–77. Дои:10.1124 / моль.114.095810. PMID  25422142.
  12. ^ Сяо Б., Сандерс М.Дж., Андервуд Е., Хит Р., Майер Ф.В., Кармена Д., Цзин С., Уокер П.А., Экклестон Дж. Ф., Хайре Л.Ф., Сайу П., Хауэлл С.А., Осланд Р., Мартин С.Р., Карлинг Д., Гамблин С.Дж. (апрель 2011 г. ). «Структура AMPK млекопитающих и ее регуляция с помощью АДФ». Природа. 472 (7342): 230–3. Дои:10.1038 / природа09932. ЧВК  3078618. PMID  21399626.
  13. ^ Ravnskjaer K, Madiraju A, Montminy M (2015). Метаболический контроль. Справочник по экспериментальной фармакологии. 233. Спрингер, Чам. С. 29–49. Дои:10.1007/164_2015_32. ISBN  9783319298047. PMID  26721678.

дальнейшее чтение

внешние ссылки