Циклическая АДФ-рибоза

Циклическая АДФ-рибоза (англ. Cyclic ADP Ribose, cADPR) — это циклический адениновый нуклеотид (как cAMP) с двумя фосфатными группами на 5' гидроксильной группе аденозина (как ADP), соединенный с другой молекулой рибозы по 5' положению. Это в свою очередь приводит к замыканию кольца, при этом образуется гликозидная связь с первым атомом азота того же аденозина, который девятым атомом присоединен гликозидной связью к другой рибозе (см. рисунок). cADPR образуется из никотинамидадениндинуклеотида (NAD+) ферментом ADP-рибозилциклазой (EC 3.2.2.5) и является частью системы вторичных посредников.

Циклическая АДФ-рибоза, cADPR

Функция

cADPR это клеточный посредник в системе сигнализации Ca²⁺. cADPR увеличивыет выброс Ca²⁺ из саркоплазматического ретикулума (СР) за счёт активации его закачки в СР Ca²⁺-АТФазой (SERCA). Увеличение количества выброшенного из СР Ca²⁺ опосредовано снятием тормозящего влияния фосфоламбана на SERCA и последующим увеличением концентрации интралюминального Ca²⁺.

Метаболизм

cADPR синтезируется из NAD+ бифункциональным ферментом семейства CD38 (которое также включает в себя ADP-рибозилциклазу). И этот же фермент может гидролизовать его до ADPR. Катализ осуществляется через ковалентно-связанный интермедиат. Реакция гидролиза ингибируется АТР и поэтому циклические формы APDR могут накапливаться.

Литература

• Lee, H.C., Walseth, T.F., Bratt, G.T., Hayes, R.N., and Clapper, D.L. (1989) Structural determination of a cyclic metabolite of NAD+ with intracellular Ca+2 mobilizing activity. J. Biol. Chem. 264, 1608—1615.
• Lee, H.C., Aarhus, R. and Levitt, D. (1994) The crystal structure of cyclic ADP-ribose. Nature Structural Biology 1, 143—144.
• Prasad, G.S., McRee, D.E., Stura, E.A., Levitt, D.G., Lee, H.C., Stout, C.D. (1996) Crystal structure of Aplysia ADP-ribosyl cyclase, a homolog of the bifunctional ectozyme CD38. Nature Struct. Biol. 3, 957—964.
• Lukyanenko, V., Györke, I., Wiesner, T.F., Györke, S. (2001). Potentiation of Ca2+ release by cADPR in heart is mediated by enhanced Ca2+ uptake into the sarcoplasmic reticulum. Circulation Research 89:614-622.
• Liu, Q., Kriksunov, I.A., Graeff, R., Munshi, C. Lee, H.C. and Hao, Q. (2005) Crystal structure of the human CD38 extracellular domain. Structure 13, 1331—1339.