Циклическая АДФ-рибоза

Циклическая АДФ-рибоза
Идентификаторы
Номер CAS	119340-53-3 ;
3D model ( JSmol )	Интерактивное изображение ;
ЧЭБИ	ЧЕБИ:31445 ;
ХимическийПаук	21403087 ;
Информационная карта ECHA	100.162.252
ИЮФАР/БПС	2445 ;
МеШ	Циклический+АДФ-рибоза
ПабХим CID	123847 ;
НЕКОТОРЫЙ	Q780BR06V8 ;
Панель управления CompTox ( EPA )	DTXSID50896995 ;
	показывать ИнЧИ
	показывать УЛЫБКИ
Характеристики
Химическая формула	С 15 Ч 21 Н 5 О 13 П 2
Молярная масса	541.301
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). проверить ( что такое ?) Ссылки на инфобоксы

Циклическая АДФ-рибоза , часто сокращенно называемая цАДФР , представляет собой циклический адениновый нуклеотид (например, цАМФ ) с двумя фосфатными группами, присутствующими на 5'-ОН аденозина ( например, АДФ ), дополнительно соединенными с другой рибозой в 5'-положении, которая в свою очередь, замыкает цикл путем гликозидной связи с азотом 1 (N ¹) того же аденинового основания (положение N ⁹ имеет гликозидную связь с другой рибозой ). ^[1]^[2] Затем ¹-гликозидная связь с аденином - это то, что отличает цАДФ от АДФ-рибозы (АДФР), нециклического аналога. цАДПР производится из никотинамидадениндинуклеотида (НАД ⁺) АДФ-рибозилциклазой ( EC 3.2.2.5 ) как часть системы вторичного мессенджера .

Функция

CADPR является клеточным мессенджером для передачи сигналов кальция . ^[3] Он стимулирует индуцированное кальцием высвобождение кальция при более низких цитозольных концентрациях Ca. ²⁺. Основной мишенью цАДПР является эндоплазматический ретикулум Са. ²⁺ механизм поглощения. CADPR мобилизует Ca ²⁺ из эндоплазматического ретикулума путем активации рианодиновых рецепторов , ^[4] критический этап мышечного сокращения. ^[5]

цАДПР также действует как агонист канала TRPM2 , но менее эффективно, чем ADPR . ^[6] цАДПР и ADPR действуют синергично : обе молекулы усиливают действие другой молекулы по активации канала TRPM2. ^[7]

Потенцирование Са ²⁺ высвобождение cADPR опосредовано повышенным накоплением Ca ²⁺ в саркоплазматической сети . ^[8]

Метаболизм

цАДПР и АДПР синтезируются из НАД. ⁺ бифункциональными эктоферментами семейства CD38 (также включает GPI -заякоренный CD157 и специфическую монофункциональную АДФ-рибозилциклазу моллюска Aplysia ). ^[9]^[10]^[11] Те же ферменты способны гидролизовать цАДПР до АДПР . Катализ протекает через ковалентно связанный интермедиат. Реакция гидролиза ингибируется АТФ , и цАДПР может накапливаться. Синтез и деградация цАДПР ферментами семейства CD38 включают соответственно образование и гидролиз N ¹-гликозидная связь. В 2009 году было сообщено о первом ферменте, способном гидролизовать фосфоангидридную связь цАДПР, то есть связь между двумя фосфатными группами. ^[12]

SARM1 и другие белки, содержащие домен TIR, также катализируют образование цАДПР из НАД. ⁺. ^[13]^[14]

Изомеры

Варианты cADPR, которые отличаются временем удерживания при ВЭЖХ по сравнению с каноническим cADPR, были идентифицированы как продукты бактериальных и растительных ферментов, содержащих TIR-домен . ^[14]^[15] Изомеры v-cADPR (также называемые 2'cADPR или 1''-2' гликоциклический ADPR (gcADPR)) и v2-cADPR (также называемые 3'cADPR или 1''-3' gcADPR) за счет O - образование гликозидных связей между рибозными фрагментами в ADPR. ^[16]^[17] 3'cADPR, продуцируемый бактериальными белками, содержащими TIR-домен , может действовать как активатор бактериальных антифаговых защитных систем и как супрессор иммунитета растений. ^[16]

См. также

Ссылки

^ Ли ХК, Уолсет Т.Ф., Брэтт Г.Т., Хейс Р.Н., Клэппер Д.Л. (1989). «Структурное определение циклического метаболита НАД ⁺ с внутриклеточным Са ²⁺-мобилизующая активность» . J. Biol. Chem . 264 (3): 1608–15. doi : 10.1016/S0021-9258(18)94230-4 . PMID 2912976 .
^ Ли Х.К., Орхус Р., Левитт Д. (1994). «Кристаллическая структура циклической АДФ-рибозы». Нат. Структура. Биол . 1 (3): 143–4. дои : 10.1038/nsb0394-143 . ПМИД 7656029 . S2CID 9049850 .
^ Гусе АХ (2004). «Регуляция передачи сигналов кальция с помощью вторичного мессенджера циклической аденозиндифосфорибозы (cADPR)». Курс. Мол. Мед . 4 (3): 239–48. дои : 10.2174/1566524043360771 . ПМИД 15101682 .
^ Галион А., Чуанг К. (2020). «Метаболиты пиридиновых нуклеотидов и высвобождение кальция из внутриклеточных запасов». Сигнализация кальция . Достижения экспериментальной медицины и биологии. Том. 1131. стр. 371–394. дои : 10.1007/978-3-030-12457-1_15 . ISBN 978-3-030-12456-4 . ПМИД 31646518 . S2CID 204865377 .
^ Сантулли Г., Маркс А.Р. (2015). «Основная роль каналов внутриклеточного высвобождения кальция в мышцах, мозге, обмене веществ и старении». Современная молекулярная фармакология . 8 (2): 206–22. дои : 10.2174/1874467208666150507105105 . ПМИД 25966694 .
^ Ю П, Цай Икс, Лян Ю, Ян В (2019). «Роль НАД + и его метаболитов, регулирующих кальциевые каналы при раке» . Молекулы . 25 (20): 4826. doi : 10,3390/molecules25204826 . ПМЦ 7587972 . ПМИД 33092205 .
^ Ли ХК (2011). «Циклическая АДФ-рибоза и НААДФ: мессенджеры-близнецы для передачи сигналов кальция» . Наука Китай Науки о жизни . 54 (8): 699–711. дои : 10.1007/s11427-011-4197-3 . ПМИД 21786193 . S2CID 24286381 .
^ Лукьяненко В; Дьёрке, я; Визнер, Т.Ф.; Дьёрке, С (2001). «Потенцирование высвобождения Ca(2+) цАДФ-рибозой в сердце опосредовано усиленным поглощением Ca(2+) SR в саркоплазматический ретикулум» . Исследование кровообращения . 89 (7): 614–22. дои : 10.1161/hh1901.098066 . ПМИД 11577027 .
^ Прасад Г.С., Макри Д.Е., Стура Э.А., Левитт Д.Г., Ли Х.К., Стаут CD (1996). «Кристаллическая структура Aplysia ADP-рибозилциклазы, гомолога бифункционального эктозима CD38». Нат. Структура. Биол . 3 (11): 957–64. дои : 10.1038/nsb1196-957 . ПМИД 8901875 . S2CID 21978229 .
^ Лю Кью, Криксунов И.А., Граефф Р., Мунши С., Ли Х.К., Хао К. (2005). «Кристаллическая структура внеклеточного домена CD38 человека» . Структура . 13 (9): 1331–9. doi : 10.1016/j.str.2005.05.012 . ПМИД 16154090 .
^ Гусе АХ (2004). «Биохимия, биология и фармакология циклической аденозиндифосфорибозы (cADPR)». Курс. Мед. Хим . 11 (7): 847–55. дои : 10.2174/0929867043455602 . ПМИД 15078169 .
^ Каналес Х, Фернандес А., Родригес Х.Р., Феррейра Р., Рибейру Х.М., Кабесас А., Костас М.Дж., Камезель Х.С. (2009). «Гидролиз фосфоангидридной связи циклической АДФ-рибозы Mn ²⁺-зависимая АДФ-рибоза/ЦДФ-спиртофосфатаза». FEBS Lett . 583 (10): 1593–8. doi : 10.1016/j.febslet.2009.04.023 hdl : 10400.8 /3028 . PMID 19379742. . S2CID 28571921 .
^ Ли ХК, Чжао Ю.Дж. (2019). «Разрешение топологической загадки передачи сигналов Ca 2+ с помощью циклической АДФ-рибозы и НААДФ» . Журнал биологической химии . 294 (52): 19831–19843. дои : 10.1074/jbc.REV119.009635 . ПМЦ 6937575 . ПМИД 31672920 .
^ Jump up to: ^а ^б Эссуман, Коу; Саммерс, Дэниел В.; Сасаки, Йо; Мао, Сяньжун; Йим, Олдрин Кей Юэнь; ДиАнтонио, Аарон; Милбрандт, Джеффри (05 февраля 2018 г.). «Белки домена TIR представляют собой древнее семейство ферментов, потребляющих НАД +» . Современная биология . 28 (3): 421–430.e4. дои : 10.1016/j.cub.2017.12.024 . ISSN 1879-0445 . ПМК 5802418 . ПМИД 29395922 .
^ Ван, Ли; Эссуман, Коу; Андерсон, Райан Г.; Сасаки, Йо; Монтейро, Фредди; Чунг, Ый-Хван; Осборн Нисимура, Эрин; ДиАнтонио, Аарон; Милбрандт, Джеффри; Дангл, Джеффри Л.; Нисимура, Марк Т. (23 августа 2019 г.). «TIR-домены иммунных рецепторов растений представляют собой ферменты, расщепляющие НАД+, которые способствуют гибели клеток» . Наука . 365 (6455): 799–803. doi : 10.1126/science.aax1771 . ISSN 1095-9203 . ПМК 7045805 . ПМИД 31439793 .
^ Jump up to: ^а ^б Маник, Мохаммед К.; Ши, Юн; Ли, Сулин; Зайдман, Марк А.; Дамараджу, Неха; Истман, Сэмюэл; Смит, Томас Г.; Гу, Вэйси; Масич, Вероника; Мосаиаб, Тамим; Уигли, Джеймс С.; Хэнкок, Стивен Дж.; Васкес, Эдуардо; Хартли-Тассел, Лорен; Каргиос, Несторас (30 сентября 2022 г.). «Циклические изомеры АДФ-рибозы: производство, химическая структура и иммунная передача сигналов» . Наука . 377 (6614): eadc8969. doi : 10.1126/science.adc8969 . ISSN 1095-9203 . ПМИД 36048923 . S2CID 252010170 .
^ Ливитт, Азита; Йирмия, Эрез; Амитай, Гил; Лу, Аллен; Гарб, Джереми; Хербст, Эхуд; Морхаус, Бенджамин Р.; Хоббс, Сэмюэл Дж.; Антина, Сэди П.; Сунь, Чжэнь-Ю Дж.; Кранцуш, Филип Дж.; Сорек, Ротем (29 сентября 2022 г.). «Вирусы подавляют передачу сигналов TIR gcADPR, чтобы преодолеть бактериальную защиту» . Природа . 611 (7935): 326–331. дои : 10.1038/s41586-022-05375-9 . ISSN 1476-4687 . ПМИД 36174646 . S2CID 248529724 .

Внешние ссылки

[1] Ли ХК, Уолсет Т.Ф., Брэтт Г.Т., Хейс Р.Н., Клэппер Д.Л. (1989). «Структурное определение циклического метаболита НАД ⁺ с внутриклеточным Са ²⁺-мобилизующая активность» . J. Biol. Chem . 264 (3): 1608–15. doi : 10.1016/S0021-9258(18)94230-4 . PMID 2912976 .

[2] Ли Х.К., Орхус Р., Левитт Д. (1994). «Кристаллическая структура циклической АДФ-рибозы». Нат. Структура. Биол . 1 (3): 143–4. дои : 10.1038/nsb0394-143 . ПМИД 7656029 . S2CID 9049850 .

[3] Гусе АХ (2004). «Регуляция передачи сигналов кальция с помощью вторичного мессенджера циклической аденозиндифосфорибозы (cADPR)». Курс. Мол. Мед . 4 (3): 239–48. дои : 10.2174/1566524043360771 . ПМИД 15101682 .

[pmid31646518-4] Галион А., Чуанг К. (2020). «Метаболиты пиридиновых нуклеотидов и высвобождение кальция из внутриклеточных запасов». Сигнализация кальция . Достижения экспериментальной медицины и биологии. Том. 1131. стр. 371–394. дои : 10.1007/978-3-030-12457-1_15 . ISBN 978-3-030-12456-4 . ПМИД 31646518 . S2CID 204865377 .

[pmid25966694-5] Сантулли Г., Маркс А.Р. (2015). «Основная роль каналов внутриклеточного высвобождения кальция в мышцах, мозге, обмене веществ и старении». Современная молекулярная фармакология . 8 (2): 206–22. дои : 10.2174/1874467208666150507105105 . ПМИД 25966694 .

[pmid33092205-6] Ю П, Цай Икс, Лян Ю, Ян В (2019). «Роль НАД + и его метаболитов, регулирующих кальциевые каналы при раке» . Молекулы . 25 (20): 4826. doi : 10,3390/molecules25204826 . ПМЦ 7587972 . ПМИД 33092205 .

[pmid21786193-7] Ли ХК (2011). «Циклическая АДФ-рибоза и НААДФ: мессенджеры-близнецы для передачи сигналов кальция» . Наука Китай Науки о жизни . 54 (8): 699–711. дои : 10.1007/s11427-011-4197-3 . ПМИД 21786193 . S2CID 24286381 .

[8] Лукьяненко В; Дьёрке, я; Визнер, Т.Ф.; Дьёрке, С (2001). «Потенцирование высвобождения Ca(2+) цАДФ-рибозой в сердце опосредовано усиленным поглощением Ca(2+) SR в саркоплазматический ретикулум» . Исследование кровообращения . 89 (7): 614–22. дои : 10.1161/hh1901.098066 . ПМИД 11577027 .

[9] Прасад Г.С., Макри Д.Е., Стура Э.А., Левитт Д.Г., Ли Х.К., Стаут CD (1996). «Кристаллическая структура Aplysia ADP-рибозилциклазы, гомолога бифункционального эктозима CD38». Нат. Структура. Биол . 3 (11): 957–64. дои : 10.1038/nsb1196-957 . ПМИД 8901875 . S2CID 21978229 .

[10] Лю Кью, Криксунов И.А., Граефф Р., Мунши С., Ли Х.К., Хао К. (2005). «Кристаллическая структура внеклеточного домена CD38 человека» . Структура . 13 (9): 1331–9. doi : 10.1016/j.str.2005.05.012 . ПМИД 16154090 .

[11] Гусе АХ (2004). «Биохимия, биология и фармакология циклической аденозиндифосфорибозы (cADPR)». Курс. Мед. Хим . 11 (7): 847–55. дои : 10.2174/0929867043455602 . ПМИД 15078169 .

[12] Каналес Х, Фернандес А., Родригес Х.Р., Феррейра Р., Рибейру Х.М., Кабесас А., Костас М.Дж., Камезель Х.С. (2009). «Гидролиз фосфоангидридной связи циклической АДФ-рибозы Mn ²⁺-зависимая АДФ-рибоза/ЦДФ-спиртофосфатаза». FEBS Lett . 583 (10): 1593–8. doi : 10.1016/j.febslet.2009.04.023 hdl : 10400.8 /3028 . PMID 19379742. . S2CID 28571921 .

[pmid31672920-13] Ли ХК, Чжао Ю.Дж. (2019). «Разрешение топологической загадки передачи сигналов Ca 2+ с помощью циклической АДФ-рибозы и НААДФ» . Журнал биологической химии . 294 (52): 19831–19843. дои : 10.1074/jbc.REV119.009635 . ПМЦ 6937575 . ПМИД 31672920 .

[:0-14] Jump up to: ^а ^б Эссуман, Коу; Саммерс, Дэниел В.; Сасаки, Йо; Мао, Сяньжун; Йим, Олдрин Кей Юэнь; ДиАнтонио, Аарон; Милбрандт, Джеффри (05 февраля 2018 г.). «Белки домена TIR представляют собой древнее семейство ферментов, потребляющих НАД +» . Современная биология . 28 (3): 421–430.e4. дои : 10.1016/j.cub.2017.12.024 . ISSN 1879-0445 . ПМК 5802418 . ПМИД 29395922 .

[15] Ван, Ли; Эссуман, Коу; Андерсон, Райан Г.; Сасаки, Йо; Монтейро, Фредди; Чунг, Ый-Хван; Осборн Нисимура, Эрин; ДиАнтонио, Аарон; Милбрандт, Джеффри; Дангл, Джеффри Л.; Нисимура, Марк Т. (23 августа 2019 г.). «TIR-домены иммунных рецепторов растений представляют собой ферменты, расщепляющие НАД+, которые способствуют гибели клеток» . Наука . 365 (6455): 799–803. doi : 10.1126/science.aax1771 . ISSN 1095-9203 . ПМК 7045805 . ПМИД 31439793 .

[:1-16] Jump up to: ^а ^б Маник, Мохаммед К.; Ши, Юн; Ли, Сулин; Зайдман, Марк А.; Дамараджу, Неха; Истман, Сэмюэл; Смит, Томас Г.; Гу, Вэйси; Масич, Вероника; Мосаиаб, Тамим; Уигли, Джеймс С.; Хэнкок, Стивен Дж.; Васкес, Эдуардо; Хартли-Тассел, Лорен; Каргиос, Несторас (30 сентября 2022 г.). «Циклические изомеры АДФ-рибозы: производство, химическая структура и иммунная передача сигналов» . Наука . 377 (6614): eadc8969. doi : 10.1126/science.adc8969 . ISSN 1095-9203 . ПМИД 36048923 . S2CID 252010170 .

[17] Ливитт, Азита; Йирмия, Эрез; Амитай, Гил; Лу, Аллен; Гарб, Джереми; Хербст, Эхуд; Морхаус, Бенджамин Р.; Хоббс, Сэмюэл Дж.; Антина, Сэди П.; Сунь, Чжэнь-Ю Дж.; Кранцуш, Филип Дж.; Сорек, Ротем (29 сентября 2022 г.). «Вирусы подавляют передачу сигналов TIR gcADPR, чтобы преодолеть бактериальную защиту» . Природа . 611 (7935): 326–331. дои : 10.1038/s41586-022-05375-9 . ISSN 1476-4687 . ПМИД 36174646 . S2CID 248529724 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]