Rozdíl mezi cAMP a cGMP

Klíčový rozdíl - cAMP vs. cGMP
 

Druhé posly jsou molekuly, které přijímají a předávají signály z receptorů cílovým molekulám uvnitř buňky. Cyklický adenosin monofosfát (cAMP) a cyklický guanosin monofosfát (cGMP) jsou významnými druhými posly v mozku. Jsou zapojeny do různých biologických reakcí vyskytujících se v mozku. Tyto dvě molekuly jsou složkami signální transdukční dráhy, které mohou zesílit sílu signálu a přenášet do cílových buněk. Po přijetí signálu receptory se koncentrace těchto molekul v buňce zvyšuje a vede ke změně jednoho nebo více enzymů v buňce. Klíčovým rozdílem mezi cAMP a cGMP je to cAMP je syntetizován z ATP adenylyl cyklázou a syntéza cAMP je stimulována aktivací G proteinů v buněčné membráně zatímco cGMP je syntetizován z GTP pomocí guanylylcyklázy a je aktivován oxidy dusíku.

OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je to cAMP
3. Co je to cGMP
4. Srovnání bok po boku - cAMP vs. cGMP
5. Shrnutí

Co je to CAMP?

Cyklický adenosin monofosfát (cAMP) je druhým poslem, který je nezbytný pro mnoho biologických procesů, ke kterým dochází v buňkách. Je to cyklický nukleotid odvozený od ATP. Má hydrofilní povahu. cAMP se používá k přenosu intracelulárního signálu v mnoha různých organismech. Syntéza cAMP je katalyzována enzymem zvaným adenylylcykláza v buněčné membráně. cAMP zprostředkuje signální dráhu, která je spojena s G proteiny v buněčné membráně. Když se signální molekula váže na receptory G proteinu, aktivuje a indukuje enzym adenylylcyklázy. Potom enzym přeměňuje ATP na cAMP v přítomnosti Mg²⁺ ionty. cAMP zprostředkovává přenos signálu působením jako druhý posel mezi G proteinem a cílovou molekulou. cAMP je schopen amplifikovat sílu signálu a aktivovat různé enzymy proteinkinázy A v buňce. Tato cesta závislá na cAMP je důležitá pro mnoho živých organismů a mnoho buněčných procesů. Je také známý jako signální kaskáda spouštěná receptorem spřažená s G proteinem. Po přenosu signálu dochází k odstranění nebo degradaci cAMP, protože to není dále vyžadováno. Nejčastěji se cAMP přeměňuje na 5 'AMP fosfodiesterázami v buňce.

Obrázek 01: cAMP jako druhý posel

Co je to cGMP?

Cyklický guanosin monofosfát (cGMP) je další typ druhého posla, který se nachází v buněčné signální dráze. Je to hydrofilní molekula odvozená od GTP. Syntéza cGMP je v buňkách katalyzována enzymem zvaným guanylylcykláza. cGMP působí jako druhý posel v buněčné komunikaci hlavně aktivací intracelulárních proteinových kináz. V reakci na signál (oxid dusnatý nebo peptidový hormon nepropustný pro membránu) konvertuje guanylylcykláza GTP na cGMP pro aktivaci proteinových kináz. Tento proces je známý jako cesta závislá na cGMP a není obvyklý jako cesta závislá na cAMP v buňkách pro přenos signálu. cGMP je převeden zpět na GTP enzymy fosfodiesterázy a odstraněn ze systému.

Obrázek 02: cGMP v signální transdukční dráze

Jaký je rozdíl mezi cAMP a cGMP?

cAMP vs. cGMP
cAMP je syntetizován z ATP.	cGMP je syntetizován z GTP.
Enzym, který katalyzuje syntézu
Syntéza je katalyzována adenylylcyklázou.	Syntéza je katalyzována guanylylcyklázou.
Přítomnost v buňkách
To ukazuje vyšší koncentraci ve většině tkání ve srovnání s cGMP	To ukazuje na nižší koncentraci ve většině tkání.

Shrnutí - cAMP vs. cGMP

cAMP a cGMP jsou hydrofilní cyklické nukleotidy důležité v buňkách jako druhé posly v buněčné komunikaci. Tyto molekuly přijímají a předávají signály z receptorů cílovým molekulám uvnitř buňky. cAMP a cGMP jsou významnější v mozku a podílejí se na různých biologických odpovědích vyskytujících se v mozku. Oba jsou schopni regulovat aktivitu neuronů, řídit metabolické procesy, usnadňovat chemické a elektrické signalizační kaskády atd. Jsou také schopni aktivovat iontové kanály a několik proteinových kináz. Rozdíl mezi cAMP a cGMP je v tom, že cAMP je derivát ATP, zatímco cGMP je derivát GTP.

Reference
1. Duman, Ronald S. „Funkční role pro cAMP a cGMP.“ Základní neurochemie: molekulární, buněčné a lékařské aspekty. 6. vydání. U.S. National Library of Medicine, 01.01.1999. Web. 05 Duben 2017
2. Fajardo, Alexandra M., Gary A. Piazza a Heather N. Tinsley. "Úloha cyklických signálních drah v rakovině: cíle pro prevenci a léčbu." Rakoviny. MDPI, březen 2014. Web. 05 Duben 2017

Obrázek se svolením:
1. „CREB cAMP neuron pathway“ Od Evrae8 - vlastní práce (CC BY-SA 4.0) přes Commons Wikimedia