Adenilat ciklaza (AC) je enzim koji je uključen u regulaciju odgovora stanice na mnoge hormone. Sintetizira važan stanični regulator koji pomaže pojačati signale izvan stanice. Ovaj enzim je također poznat kao adenil ciklaza ili adenil ciklaza.
Neki hormoni ne mogu ući u stanice, a da bi djelovali, vežu se na receptore na membranama stanice. Kompleks hormon-receptor prenosi signal komponenti unutar stanice. Na primjer, kada se adrenalin veže na staničnu membranu, njegov receptorski kompleks se veže na G protein. To izaziva promjenu strukture G proteina, koji se zatim veže na neaktivnu adenilat ciklazu. Ako je G protein stimulirajućeg tipa, ovo vezanje aktivira adenilat ciklazu da katalizira sintezu cikličkog adenozin monofosfata (cAMP) iz adenozin trifosfata (ATP).
cAMP je spoj široko rasprostranjen u staničnom metabolizmu, na primjer stimulira razgradnju pohranjenog polimera glukoze da nastane molekule glukoze koje cirkuliraju u krvi. Poznat je kao intracelularni sekundarni glasnik, jer prenosi signale izvan stanice do unutarstanične mašinerije. Aktivnost mnogih enzima regulirana je dodatkom fosfatne skupine, a jedna od aktivnosti cAMP-a je aktiviranje skupine enzima poznatih kao protein kinaza A, koji dodaju fosfatne skupine drugim enzimima. Dodatak fosfatne skupine poznat je kao fosforilacija i može aktivirati ili potisnuti aktivnost enzima.
Svaka molekula cAMP može aktivirati približno 100 molekula protein kinaze A. Tada taj aktivirani enzim može fosforilirati približno isti broj dodatnih enzima, koji zatim fosforiliraju druge enzime. Dakle, kako se signal prenosi, njegova snaga jako raste. Jedna molekula adrenalina koja djeluje kroz adenilat ciklazu može rezultirati aktivacijom stotina tisuća enzima unutar stanice. Ovo povećanje se naziva pojačanjem.
Do sada je identificirano deset različitih tipova adenilat ciklaze kod sisavaca. Oni se jako razlikuju po načinu regulacije i vrsti tkiva u kojem su izraženi. To pokazuje veliku složenost sustava za aktiviranje adenilat ciklaze. Neki od enzima zahtijevaju i kalcij, uz G proteine, kako bi stimulirali njihovu aktivnost. Ostali G proteini su inhibitorni.
Veliki broj hormona djeluje na povećanje ili smanjenje koncentracije cAMP-a. Dodatni hormoni koji djeluju putem adenilat ciklaze uključuju glukagon, gastrin, sekretin, hormone hipofize i kalcitonin. Za metabolizam stanice važno je da razine cAMP budu strogo regulirane.
Mnoge patogene bakterije remete koncentraciju cAMP-a lučenjem toksina. Na primjer, toksin kolere stimulira adenilat ciklazu. Njegovo produljeno djelovanje dovodi do ekstremne dehidracije, koja može biti fatalna.