Klíčový rozdíl – cAMP vs cGMP
Druhí poslové jsou molekuly, které přijímají a předávají signály z receptorů do cílových molekul uvnitř buňky. Cyklický adenosinmonofosfát (cAMP) a cyklický guanosinmonofosfát (cGMP) jsou významnými druhými posly v mozku. Jsou zapojeny do různých biologických reakcí probíhajících v mozku. Tyto dvě molekuly jsou součástí dráhy přenosu signálu, která může zesílit sílu signálu a přenést jej do cílových buněk. Po přijetí signálu receptory se koncentrace těchto molekul v buňce zvyšuje a vede ke změně jednoho nebo více enzymů v buňce. Klíčový rozdíl mezi cAMP a cGMP je v tom, že cAMP je syntetizován z ATP adenylylcyklázou a syntéza cAMP je stimulována aktivací G proteinů v buněčné membráně, zatímco cGMP je syntetizován z GTP guanylylcyklázou a je aktivován oxidy dusnatými.
Co je to cAMP?
Cyklický adenosinmonofosfát (cAMP) je druhý posel, který je nezbytný pro mnoho biologických procesů probíhajících v buňkách. Je to cyklický nukleotid odvozený od ATP. Má hydrofilní povahu. cAMP se používá pro transdukci intracelulárního signálu v mnoha různých organismech. Syntéza cAMP je katalyzována enzymem zvaným adenylylcykláza v buněčné membráně. cAMP zprostředkovává signální dráhu, která je spojena s G proteiny v buněčné membráně. Když se signální molekula naváže na receptory G proteinu, aktivuje a indukuje enzym adenylylcyklázu. Poté enzym převede ATP na cAMP za přítomnosti iontů Mg2+. cAMP zprostředkovává přenos signálu tím, že působí jako druhý posel mezi G proteinem a cílovou molekulou.cAMP je schopen zesílit sílu signálu a aktivovat různé enzymy proteinkinázy A v buňce. Tato dráha závislá na cAMP je důležitá pro mnoho živých organismů a mnoho buněčných procesů. Je také známá jako signální kaskáda spouštěná receptorem spřaženým s G proteinem. Po přenosu signálu dochází k odstranění nebo degradaci cAMP, protože to není dále vyžadováno. Nejčastěji se cAMP konvertuje na 5′ AMP fosfodiesterázami v buňce.
Obrázek 01: cAMP fungující jako druhý posel
Co je cGMP?
Cyklický guanosinmonofosfát (cGMP) je dalším typem druhého posla, který se nachází v buněčné signální dráze. Je to hydrofilní molekula odvozená od GTP. Syntéza cGMP je v buňkách katalyzována enzymem zvaným guanylyl cykláza. cGMP působí jako druhý posel v buněčné komunikaci většinou aktivací intracelulárních proteinkináz. V reakci na signál (oxid dusnatý nebo peptidový hormon nepropustný pro membránu) guanylylcykláza převádí GTP na cGMP, aby aktivoval proteinkinázy. Tento proces je známý jako cGMP-dependentní dráha a není běžný jako cAMP-dependentní dráha v buňkách pro přenos signálu. cGMP je enzymy fosfodiesterázy přeměněn zpět na GTP a odstraněn ze systému.
Obrázek 02: cGMP v dráze přenosu signálu
Jaký je rozdíl mezi cAMP a cGMP?
cAMP vs cGMP |
|
| cAMP je syntetizován z ATP. | cGMP je syntetizováno 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 nižší koncentraci ve většině tkání. |
Shrnutí – cAMP vs cGMP
cAMP a cGMP jsou hydrofilní cyklické nukleotidy důležité v buňkách jako druzí poslové v buněčné komunikaci. Tyto molekuly přijímají a předávají signály z receptorů do cílových molekul uvnitř buňky. cAMP a cGMP jsou výraznější v mozku a podílejí se na různých biologických reakcích vyskytujících se v mozku. Oba jsou schopni regulovat aktivitu neuronů, řídit metabolické procesy, usnadňovat chemické a elektrické signální kaskády atd. Jsou také schopné aktivovat iontové kanály a několik proteinkináz. Rozdíl mezi cAMP a cGMP je ten, že cAMP je derivátem ATP, zatímco cGMP je derivátem GTP.
