Rozdiel medzi cAMP a cGMP

Kľúčový rozdiel - cAMP verzus cGMP
 

Druhými poslami sú molekuly, ktoré prijímajú a prenášajú signály z receptorov na cieľové molekuly vo vnútri bunky. Cyklický adenozínmonofosfát (cAMP) a cyklický guanozínmonofosfát (cGMP) sú významnými druhými poslami v mozgu. Podieľajú sa na rôznych biologických reakciách vyskytujúcich sa v mozgu. Tieto dve molekuly sú zložkami signálnej transdukčnej dráhy, ktoré môžu zosilniť silu signálu a preniesť do cieľových buniek. Po prijatí signálu receptormi sa koncentrácia týchto molekúl v bunke zvyšuje a vedie k zmene jedného alebo viacerých enzýmov v bunke. Kľúčovým rozdielom medzi cAMP a cGMP je to cAMP je syntetizovaný z ATP pomocou adenylylcyklázy a syntéza cAMP je stimulovaná aktiváciou G proteínov v bunkovej membráne zatiaľ čo cGMP je syntetizovaný z GTP pomocou guanylylcyklázy a je aktivovaný oxidmi dusnatými.

OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je to cAMP
3. Čo je to cGMP
4. Porovnanie bok po boku - cAMP verzus cGMP
5. Zhrnutie

Čo je to CAMP?

Cyklický adenozínmonofosfát (cAMP) je druhým poslom, ktorý je nevyhnutný pre mnoho biologických procesov vyskytujúcich sa v bunkách. Je to cyklický nukleotid odvodený od ATP. Má hydrofilnú povahu. cAMP sa používa na vnútrobunkovú transdukciu signálu v mnohých rôznych organizmoch. Syntéza cAMP je katalyzovaná enzýmom nazývaným adenylylcykláza v bunkovej membráne. cAMP sprostredkuje signálnu dráhu, ktorá je spojená s G proteínmi v bunkovej membráne. Keď sa signálna molekula viaže na receptory G proteínu, aktivuje a indukuje enzým adenylylcyklázy. Potom enzým premení ATP na cAMP v prítomnosti Mg²⁺ ióny. cAMP sprostredkuje prenos signálu pôsobením ako druhý posol medzi G proteínom a cieľovou molekulou. cAMP je schopný amplifikovať silu signálu a aktivovať rôzne enzýmy proteínkinázy A v bunke. Táto cesta závislá od cAMP je dôležitá pre mnoho živých organizmov a mnoho bunkových procesov. Je tiež známa ako signálna kaskáda vyvolaná receptorom spojeným s G proteínom. Po prenose signálu dôjde k odstráneniu alebo degradácii cAMP, pretože to už nie je potrebné. Najbežnejšie sa cAMP konvertuje na 5 'AMP fosfodiesterázami v bunke.

Obrázok 01: cAMP pôsobiaci ako druhý posol

Čo je to cGMP?

Cyklický guanozínmonofosfát (cGMP) je ďalším typom druhého posla, ktorý sa nachádza v bunkovej signalizačnej 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 neprepúšťajúci membránu) konvertuje guanylylcykláza GTP na cGMP na aktiváciu proteínkináz. Tento proces je známy ako dráha závislá od cGMP a nie je obvyklý ako dráha závislá od cAMP v bunkách na prenos signálu. cGMP sa konvertuje späť na GTP enzýmami fosfodiesterázy a odstráni sa zo systému.

Obrázok 02: cGMP v signálnej transdukčnej ceste

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 na nižšiu koncentráciu vo väčšine tkanív.

Zhrnutie - cAMP vs cGMP

cAMP a cGMP sú hydrofilné cyklické nukleotidy dôležité v bunkách ako druhé posly v bunkovej komunikácii. Tieto molekuly prijímajú a prenášajú signály z receptorov do cieľových molekúl vo vnútri bunky. cAMP a cGMP sú výraznejšie v mozgu a podieľajú sa na rôznych biologických reakciách vyskytujúcich sa v mozgu. Obidve dokážu regulovať aktivitu neurónov, riadiť metabolické procesy, uľahčovať chemické a elektrické signalizačné 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..

Referencie
1. Duman, Ronald S. „Funkčné úlohy pre cAMP a cGMP.“ Základná neurochémia: molekulárne, bunkové a lekárske aspekty. 6. vydanie. U.S. National Library of Medicine, 1. januára 1999. Web. 05. apríl 2017
2. Fajardo, Alexandra M., Gary A. Piazza a Heather N. Tinsley. „Úloha cyklických signálnych dráh pri rakovine: ciele prevencie a liečby.“ Rakoviny. MDPI, marec 2014. Web. 05. apríl 2017

S láskavým dovolením:
1. „CREB cAMP neurónová dráha“ Autor: Evrae8 - Vlastná práca (CC BY-SA 4.0) cez Commons Wikimedia