Kľúčový rozdiel – cAMP verzus cGMP
Druhí poslovia sú molekuly, ktoré prijímajú a prenášajú signály z receptorov na cieľové molekuly vo vnútri bunky. Cyklický adenozínmonofosfát (cAMP) a cyklický guanozínmonofosfát (cGMP) sú prominentnými druhými poslami v mozgu. Sú zapojené do rôznych biologických reakcií vyskytujúcich sa v mozgu. Tieto dve molekuly sú zložkami v dráhe prenosu signálu, ktorá môže zosilniť silu signálu a preniesť sa do cieľových buniek. Po prijatí signálu receptormi sa koncentrácia týchto molekúl v bunke zvýši a vedie k zmene jedného alebo viacerých enzýmov v bunke. Kľúčový rozdiel medzi cAMP a cGMP je v tom, že cAMP je syntetizovaný z ATP adenylylcyklázou a syntéza cAMP je stimulovaná aktiváciou G proteínov v bunkovej membráne, zatiaľ čo cGMP je syntetizovaný z GTP guanylylcyklázou a je aktivovaný oxidmi dusnatými.
Čo je to cAMP?
Cyklický adenozínmonofosfát (cAMP) je druhý posol, ktorý je nevyhnutný pre mnohé biologické procesy prebiehajúce v bunkách. Je to cyklický nukleotid odvodený od ATP. Má hydrofilnú povahu. cAMP sa používa na transdukciu intracelulárneho signálu v mnohých rôznych organizmoch. Syntéza cAMP je katalyzovaná enzýmom nazývaným adenylylcykláza v bunkovej membráne. cAMP sprostredkováva signálnu dráhu, ktorá je spojená s G proteínmi v bunkovej membráne. Keď sa signálna molekula naviaže na receptory G proteínu, aktivuje a indukuje enzým adenylylcyklázu. Potom enzým premení ATP na cAMP za prítomnosti iónov Mg2+. cAMP sprostredkuje prenos signálu tým, že pôsobí ako druhý posol medzi G proteínom a cieľovou molekulou.cAMP je schopný zosilniť silu signálu a aktivovať rôzne enzýmy proteínkinázy A v bunke. Táto dráha závislá od cAMP je dôležitá pre mnohé živé organizmy a mnohé bunkové procesy. Je tiež známy ako signálna kaskáda spúšťaná receptorom spojeným s G proteínom. Po prenose signálu dochádza k odstráneniu alebo degradácii cAMP, pretože to už nie je potrebné. Najčastejšie sa cAMP konvertuje na 5′ AMP fosfodiesterázami v bunke.
Obrázok 01: cAMP fungujúci ako druhý posol
Čo je cGMP?
Cyklický guanozínmonofosfát (cGMP) je ďalším typom druhého posla, ktorý sa nachádza v bunkovej signálnej dráhe. Je to hydrofilná molekula odvodená od GTP. Syntéza cGMP je v bunkách katalyzovaná enzýmom nazývaným guanylylcykláza. cGMP pôsobí ako druhý posol v bunkovej komunikácii väčšinou aktiváciou intracelulárnych proteínkináz. V reakcii na signál (oxid dusnatý alebo peptidový hormón nepriepustný pre membránu) guanylylcykláza premieňa GTP na cGMP, aby sa aktivovali proteínkinázy. Tento proces je známy ako dráha závislá od cGMP a nie je bežná ako dráha závislá od cAMP v bunkách na prenos signálu. cGMP sa pomocou fosfodiesterázových enzýmov premení späť na GTP a odstráni sa zo systému.
Obrázok 02: cGMP v dráhe prenosu signálu
Aký je rozdiel medzi cAMP a cGMP?
cAMP vs cGMP |
|
| cAMP je syntetizovaný z ATP. | cGMP je syntetizovaný z GTP. |
| Enzým, ktorý katalyzuje syntézu | |
| Syntéza je katalyzovaná adenylylcyklázou. | Syntéza je katalyzovaná guanylylcyklázou. |
| Prítomnosť v bunkách | |
| To ukazuje vyššiu koncentráciu vo väčšine tkanív v porovnaní s cGMP | To ukazuje nižšiu koncentráciu vo väčšine tkanív. |
Zhrnutie – cAMP vs cGMP
cAMP a cGMP sú hydrofilné cyklické nukleotidy dôležité v bunkách ako druhí poslovia v bunkovej komunikácii. Tieto molekuly prijímajú a prenášajú signály z receptorov na cieľové molekuly vo vnútri bunky. cAMP a cGMP sú výraznejšie v mozgu a podieľajú sa na rôznych biologických reakciách vyskytujúcich sa v mozgu. Oba sú schopné regulovať aktivitu neurónov, riadiť metabolické procesy, uľahčovať chemické a elektrické signálne kaskády atď. Sú tiež schopné aktivovať iónové kanály a niekoľko proteínkináz. Rozdiel medzi cAMP a cGMP je v tom, že cAMP je derivátom ATP, zatiaľ čo cGMP je derivátom GTP.
