Cyklická ADP-ribóza

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Cyklická ADP-ribóza
Cyklická ADP-ribóza
Všeobecné vlastnosti
Sumárny vzorec C15H21N5O13P2
Synonymá cyklická adenozíndifosfátribóza
Fyzikálne vlastnosti
Molárna hmotnosť 541,301 g/mol
Ďalšie informácie
Číslo CAS 119340-53-3
Pokiaľ je to možné a bežné, používame jednotky sústavy SI.
Ak nie je hore uvedené inak, údaje sú za normálnych podmienok.

Cyklická ADP-ribóza, celým názvom cyklická adenozínfosfátribóza alebo často skracovaná na cADPR, je cyklický adenínový nukleotid (podobne ako cAMP). Na 5' OH konci adenozínu sú dve fosfátové skupiny (podobne ako u ADP), na ktoré je na konci naviazaná ďalšia ribóza na jej 5' uhlíku. Táto ribóza potom uzatvára cyklus pomocou glykozidovej väzby na dusík N1 toho istého adenínu, ktorý má teda dve glykozidové väzby (na N1 je naviazaná jedna ribóza a na N9 je naviazaná druhá ribóza ako zvyčajne).[1][2] Práve N1 glykozidová väzba na adenín odlišuje cADPR od ADP-ribózy (ADPR), ktorá je lineárnym analógom cADPR. cADPR vzniká z nikotínamidadeníndinukleotidu (NAD+) pôsobením ADP-ribozylcykláz (EC 3.2.2.5) ako súčasť systému druhých poslov.

Funkcia[upraviť | upraviť zdroj]

cADPR je bunkový posol pre vápnikovú signalizáciu.[3] Stimuluje uvoľňovanie vápnika indukované vápnikom pri nízkych cytozolových koncentráciách Ca2+. Hlavným cieľom cADPR je mechanizmus príjmu Ca2+ endoplazmatického retikula. cADPR mobilizuje Ca2+ v endoplazmatickom retikule tým, že aktivuje ryanodínové receptory,[4] čo je kľúčový krok v sťahovaní svalov.[5]

cADPR takisto pôsobí ako agonista TRPM2 kanálu, ale pôsobí slabšie než ADPR.[6] cADPR a ADPR pôsobia synergicky, obe molekuly zvyšujú svoje vzájomné pôsobenie pri aktivácii TRPM2 kanálu.[7]

Potenciácia uvoľnenia Ca2+ cyklickou ADP-ribózou je sprostredkovaná zvýšenou akumuláciou Ca2+ v sarkoplazmickom retikule.[8]

Metabolizmus[upraviť | upraviť zdroj]

cADPR a ADPR sú syntetizované z NAD+ pôsobením bifunkčných ektoenzýmov rodiny CD38 (ktorá zahŕňa i GPI-ukotvené CD157 a špecifické monofunkčné ADP-ribozylcyklázy mäkkýša Aplysia).[9][10][11] Ten istý enzým je zároveň schopný katalyzovať hydrolýzu cADPR na ADPR. Katalýza prebieha cez kovalentne viazaný intermediát. Hydrolýza je inhibovaná ATP, čo môže viesť k akumulácii cADPR. Syntéza a rozklad cADPR enzýmamí z rodiny CD38 spočíva v tvorbe a hydrolýze N1-glykozidovej väzby. V roku 2009 bol prvýkrát popísaný enzým schopný hydrolyzovať fosfoanhydridovú väzbu (teda väzbu medzi fosfátovými skupinami) v cADPR.[12]

SARM1 enzým takisto katalyzuje tvorbu cADPR z NAD+.[13]

Referencie[upraviť | upraviť zdroj]

  1. Structural determination of a cyclic metabolite of NAD+ with intracellular Ca2+-mobilizing activity. J. Biol. Chem., 1989, s. 1608–15. PMID 2912976.
  2. The crystal structure of cyclic ADP-ribose. Nat. Struct. Biol., 1994, s. 143–4. DOI10.1038/nsb0394-143. PMID 7656029.
  3. Guse AH. Regulation of calcium signaling by the second messenger cyclic adenosine diphosphoribose (cADPR). Curr. Mol. Med., 2004, s. 239–48. DOI10.2174/1566524043360771. PMID 15101682.
  4. Pyridine Nucleotide Metabolites and Calcium Release from Intracellular Stores. Advances in Experimental Medicine and Biology, 2020, s. 371–394. DOI10.1007/978-3-030-12457-1_15. PMID 31646518.
  5. Essential Roles of Intracellular Calcium Release Channels in Muscle, Brain, Metabolism, and Aging. Current Molecular Pharmacology, 2015, s. 206–22. DOI10.2174/1874467208666150507105105. PMID 25966694.
  6. Roles of NAD + and Its Metabolites Regulated Calcium Channels in Cancer. Molecules, 2019, s. 4826. DOI10.3390/molecules25204826. PMID 33092205.
  7. Lee HC. Cyclic ADP-ribose and NAADP: fraternal twin messengers for calcium signaling. Science China Life Sciences, 2011, s. 699–711. DOI10.1007/s11427-011-4197-3. PMID 21786193.
  8. Potentiation of Ca(2+) release by cADP-ribose in the heart is mediated by enhanced SR Ca(2+) uptake into the sarcoplasmic reticulum. Circulation Research, 2001, s. 614–22. DOI10.1161/hh1901.098066. PMID 11577027.
  9. Crystal structure of Aplysia ADP-ribosyl cyclase, a homolog of the bifunctional ectozyme CD38. Nat. Struct. Biol., 1996, s. 957–64. DOI10.1038/nsb1196-957. PMID 8901875.
  10. Crystal structure of the human CD38 extracellular domain. Structure, 2005, s. 1331–9. DOI10.1016/j.str.2005.05.012. PMID 16154090.
  11. Guse AH. Biochemistry, biology, and pharmacology of cyclic adenosine diphosphoribose (cADPR). Curr. Med. Chem., 2004, s. 847–55. DOI10.2174/0929867043455602. PMID 15078169.
  12. Hydrolysis of the phosphoanhydride linkage of cyclic ADP-ribose by the Mn2+-dependent ADP-ribose/CDP-alcohol pyrophosphatase. FEBS Lett., 2009, s. 1593–8. DOI10.1016/j.febslet.2009.04.023. PMID 19379742.
  13. Resolving the topological enigma in Ca 2+ signaling by cyclic ADP-ribose and NAADP. Journal of Biological Chemistry, 2019, s. 19831–19843. Dostupné online. DOI10.1074/jbc.REV119.009635. PMID 31672920.

Pozri aj[upraviť | upraviť zdroj]

Zdroj[upraviť | upraviť zdroj]

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Cyclic ADP-ribose na anglickej Wikipédii.