Andre budbringere er molekylene som mottar og sender signalene fra reseptorer til mål molekyler inne i cellen. Syklisk adenosinmonofosfat (cAMP) og cyklisk guanosinmonofosfat (cGMP) er fremtredende andre budbringere i hjernen. De er involvert med ulike biologiske responser som forekommer i hjernen. Disse to molekylene er komponenter i signaltransduksjonsveien som kan forsterke signalets styrke og overføre til målceller. Ved mottak av et signal fra reseptorene øker konsentrasjonen av disse molekylene i cellen og fører til endringen av ett eller flere enzymer i cellen. Hovedforskjellen mellom cAMP og cGMP er det cAMP syntetiseres fra ATP ved adenylyl-syklase og cAMP-syntese stimuleres ved aktivering av G-proteiner i cellemembranen samtidig som cGMP syntetiseres fra GTP med guanylylcyklase og aktiveres av nitrogenoksider.
INNHOLD
1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er cAMP
3. Hva er cGMP
4. Side ved side-sammenligning - cAMP vs cGMP
5. Sammendrag
Syklisk adenosinmonofosfat (cAMP) er en annen budbringer som er avgjørende for mange biologiske prosesser som forekommer i cellene. Det er et syklisk nukleotid avledet fra ATP. Det er hydrofilt i naturen. cAMP brukes til intracellulær signaltransduksjon i mange forskjellige organismer. cAMP-syntese katalyseres av enzymet kalt adenylyl-syklase i cellemembranen. cAMP medierer signalveien som er koblet med G-proteiner i cellemembranen. Når et signalmolekyl binder til reseptorene til G-proteinet, aktiverer og inducerer det adenylyl-cyklase-enzymet. Deretter omdanner enzymet ATP til cAMP i nærvær av Mg2+ ioner. cAMP medierer signaloverføringen ved å fungere som en andre messenger mellom G-protein og målmolekyl. cAMP er i stand til å amplifisere signalstyrken og aktivere forskjellige proteinkinase A-enzymer i cellen. Denne cAMP-avhengige vei er viktig for mange levende organismer og mange cellulære prosesser. Det er også kjent som G-proteinkoblet reseptorutløst signalkaskade. Etter signaloverføringen oppstår fjerning eller nedbrytning av cAMP som det ikke er nødvendig lenger. Vanligvis konverterer cAMP til 5 'AMP med fosfodiesteraser i cellen.
Figur 01: cAMP som fungerer som en andre messenger
Syklisk guanosinmonofosfat (cGMP) er en annen type av en annen messenger som finnes i cellesignalveien. Det er et hydrofilt molekyl avledet fra GTP. cGMP-syntese blir katalysert av enzymet kalt guanylyl-syklase i cellene. cGMP fungerer som en andre messenger i cellekommunikasjon, hovedsakelig ved å aktivere intracellulære proteinkinaser. Som svar på et signal (nitrogenoksyd eller membranimpermeabelt peptidhormon) omdanner guanylyl-syklase GTP til cGMP for å aktivere proteinkinaser. Denne prosessen er kjent som cGMP-avhengig vei og det er ikke vanlig som en cAMP-avhengig vei i celler for signaloverføring. cGMP omdannes tilbake til GTP med fosfodiesteraseenzymer og fjernes fra systemet.
Figur 02: cGMP i signaltransduksjonsvei
cAMP vs cGMP | |
cAMP syntetiseres fra ATP. | cGMP syntetiseres fra GTP. |
Enzym som katalyserer syntesen | |
Syntese katalyseres av adenylyl-syklase. | Syntese katalyseres av guanylyl-syklase. |
Tilstedeværelse i celler | |
Dette viser høyere konsentrasjon i de fleste vev sammenlignet med cGMP | Dette viser en lavere konsentrasjon i de fleste vev. |
cAMP og cGMP er hydrofile cykliske nukleotider som er viktige i celler som andre budbringere i cellekommunikasjon. Disse molekylene mottar og sender signaler fra reseptorer til målmolekyler inne i cellen. cAMP og cGMP er mer fremtredende i hjernen og involvert med ulike biologiske responser som oppstår i hjernen. Begge er i stand til å regulere aktiviteten til nevroner, kontrollere metabolske prosesser, lette kjemiske og elektriske signalkaskader, etc. De er også i stand til å aktivere ionkanaler og flere proteinkinaser. Forskjellen mellom cAMP og cGMP er at cAMP er et derivat av ATP mens cGMP er et derivat av GTP.
referanser
1. Duman, Ronald S. "Funksjonelle roller for cAMP og cGMP." Grunnleggende neurokjemi: molekylære, cellulære og medisinske aspekter. 6. utgave. U.S. National Library of Medicine, 01 Jan. 1999. Web. 5. april 2017
2. Fajardo, Alexandra M., Gary A. Piazza og Heather N. Tinsley. "Rollen av cykliske nukleotid signaleringsbaner i kreft: Mål for forebygging og behandling." Kreft. MDPI, mar. 2014. Web. 5. april 2017
Bilde Courtesy:
1. "CREB cAMP neuron pathway" Av Evrae8 - Egentlig arbeid (CC BY-SA 4,0) via Commons Wikimedia