Adenylatcyklas
Kurs: Basvetenskap 5 Moment 1
Vad är det?
- Membranbundet enzym som omvandlar ATP till cykliskt AMP (cAMP) – den klassiska sekundära budbäraren.
- Regleras av G-proteiner: Gs stimulerar, Gi hämmar. Det är denna växel som förklarar merparten av all receptorfarmakologi.
- cAMP verkar framför allt genom proteinkinas A (PKA), men även via Epac och cykliskt-nukleotidstyrda jonkanaler.
Varför är det viktigt / Mekanism
| Receptor | G-protein | Effekt på cAMP | Exempel på svar |
|---|---|---|---|
| Beta-1, beta-2 adrenerg | Gs | Ökar | Positiv inotropi, bronkdilatation |
| Histamin H2 | Gs | Ökar | Syrasekretion i ventrikeln |
| Glukagon, PTH, TSH, ACTH, ADH (V2) | Gs | Ökar | Hormonsvar |
| Muskarin M2 | Gi | Minskar | Negativ kronotropi |
| Myreceptorn (opioid) | Gi | Minskar | Analgesi, sedering |
| Alfa-2 adrenerg | Gi | Minskar | Minskad noradrenalinfrisättning |
| Dopamin D2 | Gi | Minskar | Antipsykotisk måltavla |
Nedströms om cAMP:
| Steg | Händelse |
|---|---|
| 1 | cAMP binder de två regulatoriska subenheterna på PKA |
| 2 | De katalytiska subenheterna frigörs |
| 3 | Fosforylering av målproteiner: fosforylas-kinas, hormonkänsligt lipas, L-typ kalciumkanal, fosfolamban |
| 4 | CREB fosforyleras i kärnan → gentranskription |
| 5 | Fosfodiesteras (PDE) bryter ned cAMP → signalen släcks |
- PDE-hämmare förlänger därför signalen: teofyllin (ospecifik), milrinon (PDE3, inotropi), sildenafil (PDE5 – fast på cGMP), roflumilast (PDE4, KOL).
Klinisk relevans & Diagnostik
| Klinisk situation | Mekanism |
|---|---|
| Kolera | Toxinet ADP-ribosylerar Gs-alfa → permanent aktivering → massiv cAMP → kloridsekretion → risvattendiarré |
| Kikhosta | Pertussistoxin ADP-ribosylerar Gi → hämningen faller bort → cAMP stiger |
| McCune-Albrights syndrom | Somatisk aktiverande GNAS-mutation → autonom hormonproduktion |
| Pseudohypoparatyreoidism typ 1a | Inaktiverande GNAS → PTH-resistens, Albrights osteodystrofi |
| Nefrogen diabetes insipidus | V2-receptor eller AQP2 fungerar ej → cAMP-svaret uteblir i samlingsröret |
| Litium | Hämmar bland annat adenylatcyklas i njuren → förvärvad nefrogen DI |
| Astma | Beta-2-agonist ökar cAMP → relaxation av glatt muskulatur |
Tenta-fokus
Kolera aktiverar Gs, kikhosta blockerar Gi. Båda slutar i förhöjt cAMP men från motsatta håll – en klassisk tentafråga om G-proteinfarmakologi.
Klinisk pärla
Samma andra budbärare kan ge motsatt effekt i olika vävnader: cAMP ökar kontraktiliteten i hjärtat men relaxerar glatt muskulatur i bronker och kärl. Effekten bestäms av vilka målproteiner PKA möter.
Klinisk pärla
Teofyllins smala terapeutiska fönster beror på att ospecifik PDE-hämning påverkar cAMP i alla vävnader samtidigt – därav både kramper och arytmier vid överdos.
Kopplingar
Relaterat: Myreceptorn, McCune-Albrights syndrom, Nefrogen diabetes insipidus, Ryanodinreceptor, Basvetenskap 5 Moment 1