ЦАмф - первый вторичный посредник в истории исследований переноса сигналов

Эрл Уилбер Сазерленд, американский биохимик, в середине 50-х годов ХХ столетия, при исследовании механизма активирования распада гликогена под влиянием адреналина и глюкагона обнаружил, что эти гормоны не оказывают непосредственного влияния на распад гликогена. При инкубации мембран клеток печени в присутствии АТФ в среде появлялось термостабильное соединение, которое Сазерленд идентифицировал как циклическую адениловую кислоту (цАМФ). Это соединение возникало из АТФ под влиянием фермента, который он назвал аденилатциклазой. Как оказалось аденилатциклаза широко распространенный мембраносвязанный белок, состоящий из 1100 аминокислот, которые формируют 2 кластера по 6 трансмембранных сегментов, разделенных на цитоплазматической стороне двумя каталитическими доменами. Известны к настоящему времени 6 типов Рис.11.6. Влияние адреналина и простагландина Е1 на активность аденилатциклазы

аденилатциклаз. Активность этих ферментов регулируется G- белками. В зависимости от типа аденилатциклаз, они могут взаимодействовать с  _sсубъединицейGбелка и переходить в активное состояния или с _I cубъединицей и ингибироваться.

На рис 11.6 приводится обобщенное представление о интегральном ответе аденилатциклазы. Одна и та же молекула не может взаимодействовать с двумя регуляторами с противоположным действием.

Уровень цАМФ в клетках очень низок (< 10^-7М), но при активировании аденилатциклазы может быстро( секунды) увеличиться в несколько раз. Однако это повышение бывает кратковременным. Распад цАМФ катализируется цАМФ-фосфодиэстеразами (ФДЭ). Эти ферменты катализируют гидролиз фосфодиэфирной связи в молекуле цАМФ с образованием аденозин-5-монофосфата. Активность ФДЭ также можно регулировать. Известно, например, что некоторые производные пурина (кофеин) могут быть ингибиторами этого фермента, что также может приводить к повышению уровня цАМФ.