Adenylaattisyklaasi (AC) on entsyymi, joka osallistuu solun vasteen säätelyyn monille hormoneille. Se syntetisoi tärkeän solusäätimen, joka auttaa vahvistamaan solun ulkopuolelta tulevia signaaleja. Tämä entsyymi tunnetaan myös nimellä adenylyylisyklaasi tai adenyylisyklaasi.
Jotkut hormonit eivät pääse soluihin, ja vaikuttaakseen ne sitoutuvat solukalvojen reseptoreihin. Hormoni-reseptorikompleksi lähettää signaalin solun sisällä olevaan komponenttiin. Esimerkiksi kun adrenaliini sitoutuu solukalvoon, sen reseptorikompleksi sitoutuu G -proteiiniin. Tämä saa aikaan muutoksen G -proteiinin rakenteessa, joka sitoutuu sitten inaktiiviseen adenylaattisyklaasiin. Jos G -proteiini on stimuloiva tyyppi, tämä sitoutuminen aktivoi adenylaattisyklaasin katalysoimaan syklisen adenosiinimonofosfaatin (cAMP) synteesiä adenosiinitrifosfaatista (ATP).
cAMP on laaja yhdiste solujen aineenvaihdunnassa, esimerkiksi stimuloimalla varastoidun glukoosipolymeerin hajoamista glukoosimolekyylien muodostamiseksi veressä. Se tunnetaan solunsisäisenä toissijaisena viestinvälittäjänä, koska se lähettää signaaleja solun ulkopuolelta solunsisäiseen koneeseen. Monien entsyymien aktiivisuutta säätelee fosfaattiryhmän lisääminen, ja yksi cAMP: n toiminnoista on aktivoida proteiinikinaasi A: na tunnettu entsyymiryhmä, joka lisää fosfaattiryhmiä muihin entsyymeihin. Fosfaattiryhmän lisääminen tunnetaan fosforylaationa ja voi aktivoida tai tukahduttaa entsyymin aktiivisuuden.
Jokainen cAMP -molekyyli voi aktivoida noin 100 proteiinikinaasi A -molekyyliä. Sitten tämä aktivoitu entsyymi voi fosforyloida suunnilleen saman määrän muita entsyymejä, jotka sitten fosforyloivat muita entsyymejä. Siten kun signaali lähetetään, sen vahvuus kasvaa huomattavasti. Yksi adenylaattisyklaasin kautta vaikuttava adrenaliinimolekyyli voi johtaa satojen tuhansien entsyymien aktivoitumiseen solussa. Tätä kasvua kutsutaan monistukseksi.
Nisäkkäissä on tähän mennessä tunnistettu kymmenen eri tyyppistä adenylaattisyklaasia. Ne vaihtelevat suuresti niiden säätelytapa ja kudostyyppi, jossa ne ilmentyvät. Tämä osoittaa adenylaattisyklaasia aktivoivan järjestelmän suuren monimutkaisuuden. Jotkut entsyymit tarvitsevat G -proteiinien lisäksi kalsiumia aktiivisuuden stimuloimiseksi. Muut G -proteiinit ovat estäviä.
Suuri määrä hormoneja joko lisää tai vähentää cAMP -pitoisuuksia. Muita adenylaattisyklaasin kautta vaikuttavia hormoneja ovat glukagoni, gastriini, sekretiini, aivolisäkkeen hormonit ja kalsitoniini. Solun aineenvaihdunnan kannalta on tärkeää, että cAMP -tasot ovat tiukasti säädeltyjä.
Monet patogeeniset bakteerit häiritsevät cAMP -pitoisuuksia erittämällä toksiineja. Esimerkiksi koleratoksiini stimuloi adenylaattisyklaasia. Sen pitkäaikainen toiminta johtaa äärimmäiseen kuivumiseen, joka voi olla hengenvaarallista.