Adenülaattsüklaas (AC) on ensüüm, mis osaleb raku vastuse reguleerimises paljudele hormoonidele. See sünteesib olulist raku regulaatorit, mis aitab võimendada signaale väljastpoolt rakku. Seda ensüümi tuntakse ka adenülüültsüklaasina või adenüültsüklaasina.
Mõned hormoonid ei saa rakkudesse siseneda ja mõju avaldamiseks seostuvad nad rakumembraanide retseptoritega. Hormoon-retseptori kompleks edastab signaali rakusisesele komponendile. Näiteks kui adrenaliin seondub rakumembraaniga, siis selle retseptori kompleks seondub G-valguga. See kutsub esile muutuse G-valgu struktuuris, mis seejärel seondub inaktiivse adenülaattsüklaasiga. Kui G-valk on stimuleerivat tüüpi, aktiveerib see seondumine adenülaattsüklaasi, et katalüüsida tsüklilise adenosiinmonofosfaadi (cAMP) sünteesi adenosiintrifosfaadist (ATP).
cAMP on rakkude ainevahetuses laialt levinud ühend, mis näiteks stimuleerib talletatud glükoosipolümeeri lagunemist, moodustades veres ringlevaid glükoosi molekule. Seda tuntakse intratsellulaarse sekundaarse sõnumitoojana, kuna see edastab signaale väljastpoolt rakku intratsellulaarsesse masinasse. Paljude ensüümide aktiivsust reguleeritakse fosfaatrühma lisamisega ning cAMP üks tegevustest on proteiinkinaasi A nime all tuntud ensüümide rühma aktiveerimine, mis lisab teistele ensüümidele fosfaatrühmi. Fosfaatrühma lisamist nimetatakse fosforüülimiseks ja see võib aktiveerida või represseerida ensüümi aktiivsust.
Iga cAMP molekul võib aktiveerida ligikaudu 100 proteiinkinaasi A molekuli. Seejärel võib see aktiveeritud ensüüm fosforüülida ligikaudu sama arvu täiendavaid ensüüme, mis seejärel fosforüülivad teisi ensüüme. Seega suureneb signaali edastamisel selle tugevus oluliselt. Üks adrenaliini molekul, mis toimib adenülaattsüklaasi kaudu, võib põhjustada sadade tuhandete ensüümide aktiveerimist rakus. Seda tõusu nimetatakse võimenduseks.
Imetajatel on seni tuvastatud kümme erinevat tüüpi adenülaattsüklaasi. Nende reguleerimisviis ja koe tüüp, milles nad ekspresseeruvad, on väga erinevad. See näitab adenülaattsüklaasi aktiveeriva süsteemi suurt keerukust. Mõned ensüümid vajavad oma aktiivsuse stimuleerimiseks lisaks G-valkudele ka kaltsiumi. Teised G-valgud on inhibeerivad.
Suur hulk hormoone suurendab või vähendab cAMP kontsentratsiooni. Täiendavad hormoonid, mis toimivad adenülaattsüklaasi kaudu, on glükagoon, gastriin, sekretiin, hüpofüüsi hormoonid ja kaltsitoniin. Raku metabolismi jaoks on oluline, et cAMP tase oleks rangelt reguleeritud.
Paljud patogeensed bakterid häirivad cAMP kontsentratsiooni, eritades toksiine. Näiteks kooleratoksiin stimuleerib adenülaattsüklaasi. Selle pikaajaline tegevus põhjustab äärmist dehüdratsiooni, mis võib lõppeda surmaga.