Ключова разлика – cAMP срещу cGMP
Вторичните пратеници са молекулите, които приемат и предават сигналите от рецепторите към целевите молекули вътре в клетката. Цикличният аденозин монофосфат (cAMP) и цикличният гуанозин монофосфат (cGMP) са видни вторични посредници в мозъка. Те участват в различни биологични реакции, протичащи в мозъка. Тези две молекули са компоненти в пътя на сигналната трансдукция, който може да усили силата на сигнала и да го прехвърли към целевите клетки. При получаване на сигнал от рецепторите, концентрацията на тези молекули в клетката се увеличава и води до промяна на един или повече ензими в клетката. Ключовата разлика между cAMP и cGMP е, че cAMP се синтезира от АТФ от аденилил циклаза и синтезът на cAMP се стимулира от активирането на G протеини в клетъчната мембрана, докато cGMP се синтезира от GTP от гуанилил циклаза и се активира от азотни оксиди.
Какво е cAMP?
Цикличният аденозин монофосфат (cAMP) е вторичен носител, който е от съществено значение за много биологични процеси, протичащи в клетките. Това е цикличен нуклеотид, получен от АТФ. Той е хидрофилен по природа. cAMP се използва за вътреклетъчна сигнална трансдукция в много различни организми. Синтезът на cAMP се катализира от ензима, наречен аденилил циклаза в клетъчната мембрана. cAMP медиира сигналния път, който е свързан с G протеини в клетъчната мембрана. Когато сигнална молекула се свърже с рецепторите на G протеина, тя активира и индуцира ензима аденилил циклаза. След това ензимът превръща АТФ в сАМР в присъствието на Mg2+ йони. cAMP медиира предаването на сигнала, като действа като втори посредник между G протеин и целевата молекула.cAMP е способен да усилва силата на сигнала и да активира различни протеин киназа А ензими в клетката. Този cAMP-зависим път е важен за много живи организми и много клетъчни процеси. Той е известен също като G протеин-свързана рецептор-задействана сигнална каскада. След предаването на сигнала настъпва отстраняване или разграждане на cAMP, тъй като не е необходимо допълнително. Най-често cAMP се превръща в 5' AMP чрез фосфодиестерази в клетката.
Фигура 01: cAMP действа като втори пратеник
Какво е cGMP?
Цикличният гуанозин монофосфат (cGMP) е друг вид втори посредник, открит в клетъчния сигнален път. Това е хидрофилна молекула, получена от GTP. Синтезът на cGMP се катализира от ензима, наречен гуанилил циклаза в клетките. cGMP действа като втори посредник в клетъчната комуникация най-вече чрез активиране на вътреклетъчни протеин кинази. В отговор на сигнал (азотен оксид или мембранно непроницаем пептиден хормон) гуанилил циклазата превръща GTP в cGMP, за да активира протеин кинази. Този процес е известен като cGMP-зависим път и не е често срещан като cAMP-зависим път в клетките за предаване на сигнал. cGMP се превръща обратно в GTP от фосфодиестеразни ензими и се отстранява от системата.
Фигура 02: cGMP в пътя на сигналната трансдукция
Каква е разликата между cAMP и cGMP?
cAMP срещу cGMP |
|
| cAMP се синтезира от ATP. | cGMP се синтезира от GTP. |
| Ензим, който катализира синтеза | |
| Синтезът се катализира от аденилил циклаза. | Синтезът се катализира от гуанилил циклаза. |
| Присъствие в клетки | |
| Това показва по-висока концентрация в повечето тъкани в сравнение с cGMP | Това показва по-ниска концентрация в повечето тъкани. |
Обобщение – cAMP срещу cGMP
cAMP и cGMP са хидрофилни циклични нуклеотиди, важни в клетките като вторични посланици в клетъчната комуникация. Тези молекули получават и предават сигнали от рецепторите към целевите молекули вътре в клетката. cAMP и cGMP са по-забележими в мозъка и участват в различни биологични реакции, възникващи в мозъка. И двете са в състояние да регулират активността на невроните, да контролират метаболитните процеси, да улесняват химическите и електрическите сигнални каскади и т.н. Те също са способни да активират йонни канали и няколко протеин кинази. Разликата между cAMP и cGMP е, че cAMP е производно на ATP, докато cGMP е производно на GTP.
