Kluczowa różnica – cAMP vs cGMP
Drugi posłańcy to cząsteczki, które odbierają i przekazują sygnały z receptorów do docelowych cząsteczek wewnątrz komórki. Cykliczny monofosforan adenozyny (cAMP) i cykliczny monofosforan guanozyny (cGMP) są ważnymi drugimi przekaźnikami w mózgu. Są zaangażowane w różnorodne reakcje biologiczne zachodzące w mózgu. Te dwie cząsteczki są składnikami szlaku transdukcji sygnału, który może wzmacniać siłę sygnału i przenosić go do komórek docelowych. Po otrzymaniu sygnału przez receptory stężenie tych cząsteczek w komórce wzrasta i prowadzi do zmiany jednego lub więcej enzymów w komórce. Kluczowa różnica między cAMP i cGMP polega na tym, że cAMP jest syntetyzowany z ATP przez cyklazę adenylylową, a synteza cAMP jest stymulowana przez aktywację białek G w błonie komórkowej, podczas gdy cGMP jest syntetyzowany z GTP przez cyklazę guanylylową i jest aktywowany przez tlenki azotu.
Co to jest cAMP?
Cykliczny monofosforan adenozyny (cAMP) to drugi przekaźnik, który jest niezbędny w wielu procesach biologicznych zachodzących w komórkach. Jest to cykliczny nukleotyd pochodzący z ATP. Ma charakter hydrofilowy. cAMP jest używany do wewnątrzkomórkowej transdukcji sygnału w wielu różnych organizmach. Synteza cAMP jest katalizowana przez enzym zwany cyklazą adenylylową w błonie komórkowej. cAMP pośredniczy w szlaku sygnałowym, który jest sprzężony z białkami G w błonie komórkowej. Gdy cząsteczka sygnalizacyjna wiąże się z receptorami białka G, aktywuje i indukuje enzym cyklazę adenylylową. Następnie enzym przekształca ATP w cAMP w obecności jonów Mg2+. cAMP pośredniczy w przekazywaniu sygnału, działając jako drugi przekaźnik między białkiem G a cząsteczką docelową.cAMP jest w stanie wzmocnić siłę sygnału i aktywować różne enzymy kinazy białkowej A w komórce. Ten zależny od cAMP szlak jest ważny dla wielu żywych organizmów i wielu procesów komórkowych. Jest również znany jako kaskada sygnalizacyjna wyzwalana przez receptor sprzężony z białkiem G. Po transmisji sygnału następuje usunięcie lub degradacja cAMP, ponieważ nie jest to dalej wymagane. Najczęściej cAMP przekształca się w 5′AMP przez fosfodiesterazy w komórce.
Rysunek 01: cAMP działający jako drugi posłaniec
Co to jest cGMP?
Cykliczny monofosforan guanozyny (cGMP) to kolejny rodzaj drugiego przekaźnika znajdującego się w szlaku sygnalizacji komórkowej. Jest hydrofilową cząsteczką pochodzącą z GTP. Synteza cGMP jest katalizowana przez enzym zwany cyklazą guanylową w komórkach. cGMP działa jako drugi przekaźnik w komunikacji komórkowej głównie poprzez aktywację wewnątrzkomórkowych kinaz białkowych. W odpowiedzi na sygnał (tlenek azotu lub nieprzepuszczalny przez błonę hormon peptydowy) cyklaza guanylowa przekształca GTP w cGMP, aby aktywować kinazy białkowe. Proces ten jest znany jako szlak zależny od cGMP i nie jest powszechny jak szlak zależny od cAMP w komórkach do przekazywania sygnału. cGMP jest ponownie przekształcany w GTP przez enzymy fosfodiesterazy i usuwany z systemu.
Rysunek 02: cGMP w ścieżce transdukcji sygnału
Jaka jest różnica między cAMP a cGMP?
cAMP vs cGMP |
|
| cAMP jest syntetyzowany z ATP. | cGMP jest syntetyzowany z GTP. |
| Enzym, który katalizuje syntezę | |
| Synteza jest katalizowana przez cyklazę adenylylową. | Synteza jest katalizowana przez cyklazę guanylową. |
| Obecność w komórkach | |
| Pokazuje to wyższe stężenie w większości tkanek w porównaniu z cGMP | Pokazuje to niższe stężenie w większości tkanek. |
Podsumowanie – cAMP vs cGMP
cAMP i cGMP to hydrofilowe cykliczne nukleotydy ważne w komórkach jako wtórni posłańcy w komunikacji komórkowej. Cząsteczki te odbierają i przekazują sygnały z receptorów do cząsteczek docelowych wewnątrz komórki. cAMP i cGMP są bardziej widoczne w mózgu i biorą udział w różnych odpowiedziach biologicznych zachodzących w mózgu. Oba są w stanie regulować aktywność neuronów, kontrolować procesy metaboliczne, wspomagać kaskady sygnalizacji chemicznej i elektrycznej itp. Są również zdolne do aktywacji kanałów jonowych i kilku kinaz białkowych. Różnica między cAMP a cGMP polega na tym, że cAMP jest pochodną ATP, podczas gdy cGMP jest pochodną GTP.
