Adenilāta ciklāze (AC) ir enzīms, kas ir iesaistīts šūnu reakcijas regulēšanā uz daudziem hormoniem. Tas sintezē svarīgu šūnu regulatoru, kas palīdz pastiprināt signālus no šūnas ārpuses. Šis enzīms ir pazīstams arī kā adenililciklāze vai adenilciklāze.
Daži hormoni nevar iekļūt šūnās, un, lai ietekmētu, tie saistās ar receptoriem uz šūnas membrānām. Hormonu-receptoru komplekss pārraida signālu uz komponentu šūnā. Piemēram, kad adrenalīns saistās pie šūnas membrānas, tā receptoru komplekss saistās ar G proteīnu. Tas izraisa izmaiņas G proteīna struktūrā, kas pēc tam saistās ar neaktīvo adenilāta ciklāzi. Ja G proteīns ir stimulējoša tipa, šī saistīšanās aktivizē adenilāta ciklāzi, lai katalizētu cikliskā adenozīna monofosfāta (cAMP) sintēzi no adenozīna trifosfāta (ATP).
cAMP ir plaši izplatīts savienojums šūnu vielmaiņā, piemēram, stimulē uzglabāta glikozes polimēra sadalīšanos, veidojot glikozes molekulas, kas cirkulē asinīs. Tas ir pazīstams kā intracelulārs sekundārais kurjers, jo tas pārraida signālus no šūnas ārpuses uz intracelulāro iekārtu. Daudzu enzīmu darbību regulē, pievienojot fosfātu grupu, un viena no cAMP aktivitātēm ir aktivizēt enzīmu grupu, kas pazīstama kā proteīnkināze A, kas pievieno fosfātu grupas citiem fermentiem. Fosfātu grupas pievienošana ir pazīstama kā fosforilēšana, un tā var aktivizēt vai apspiest fermenta aktivitāti.
Katra cAMP molekula var aktivizēt aptuveni 100 proteīna kināzes A molekulas. Tad šis aktivētais enzīms var fosforilēt aptuveni tādu pašu skaitu papildu enzīmu, kas pēc tam fosforilē citus enzīmus. Tādējādi, pārraidot signālu, tā stiprums ievērojami palielinās. Viena adrenalīna molekula, kas iedarbojas caur adenilāta ciklāzi, var izraisīt simtiem tūkstošu enzīmu aktivāciju šūnā. Šo pieaugumu sauc par pastiprināšanu.
Līdz šim zīdītājiem ir identificēti desmit dažādi adenilāta ciklāzes veidi. Tie ļoti atšķiras pēc to regulēšanas veida un audu veida, kuros tie izpaužas. Tas parāda adenilāta ciklāzes aktivējošās sistēmas lielo sarežģītību. Dažiem fermentiem papildus G proteīniem ir nepieciešams kalcijs, lai stimulētu to darbību. Citi G proteīni ir inhibējoši.
Liels skaits hormonu darbojas, lai palielinātu vai samazinātu cAMP koncentrāciju. Papildu hormoni, kas darbojas caur adenilāta ciklāzi, ir glikagons, gastrīns, sekretīns, hipofīzes hormoni un kalcitonīns. Šūnas metabolismam ir svarīgi, lai cAMP līmenis tiktu stingri regulēts.
Daudzas patogēnas baktērijas izjauc cAMP koncentrāciju, izdalot toksīnus. Piemēram, holēras toksīns stimulē adenilāta ciklāzi. Tā ilgstoša darbība izraisa ārkārtēju dehidratāciju, kas var būt letāla.