環化脫水酶

環化脫水酶

環化酶(cyclases)是催化由核苷三磷酸生成環核苷酸的酶,廣泛存在於原核和真核生物。

環化(脫水)酶

環化酶中最重要的是腺苷酸環化酶,分子量約為190000,是一個很大的膜蛋白,它緊緊地結合在細胞膜內側,催化下列反應:

環化脫水酶 環化脫水酶

環化脫水酶


式中ATP:腺苷三磷酸;cAMP:環腺苷一磷酸;PP1:焦磷酸。
cAMP是代謝調節劑之一,由於激素被認為是信使分子,它則被稱為“第二信使”。許多激素(如促腎上腺皮質激素)雖然作用於靶細胞但並不進入細胞內,而與細胞膜外側的專一受體結合形成激素-受體絡合物。此絡合物並不能直接使腺苷酸環化酶活化,而是由G調節蛋白居間傳遞信息(見圖)。
激素-受體絡合物促使細胞內的鳥苷三磷酸GTP與G蛋白上結合著的GDP進行交換形成GTP-G蛋白絡合物,後者能使腺苷酸環化酶活化。腺苷酸環化酶的催化部位面向細胞膜內側的胞液,催化ATP分子形成cAMP,cAMP濃度增高的結果影響了很多受cAMP控制的酶活性,使其升高或降低。
幾種細菌毒素也能以類似的方式促使腺苷酸環化酶活化。例如霍亂毒素可通過G蛋白使cAMP蛋白激酶活化,從而顯著提高cAMP濃度,可破壞腸黏膜上皮細胞保持水分的能力,導致機體脫水而死亡。

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