Kulcskülönbség – cAMP vs cGMP
A második hírvivők azok a molekulák, amelyek fogadják és továbbítják a jeleket a receptoroktól a sejten belüli célmolekulák felé. A ciklikus adenozin-monofoszfát (cAMP) és a ciklikus guanozin-monofoszfát (cGMP) kiemelkedő másodlagos hírvivők az agyban. Részt vesznek az agyban előforduló különféle biológiai válaszokban. Ez a két molekula a jelátviteli útvonal komponensei, amelyek felerősíthetik a jel erősségét, és eljuthatnak a célsejtekhez. Amikor a receptorok jelet kapnak, ezeknek a molekuláknak a koncentrációja a sejtben megnő, és egy vagy több enzim megváltozásához vezet a sejtben. A cAMP és a cGMP közötti fő különbség az, hogy a cAMP-t az ATP-ből az adenilil-cikláz szintetizálja, a cAMP szintézist pedig a sejtmembránban lévő G-fehérjék aktiválása serkenti, míg a cGMP-t a guanilil-cikláz GTP-ből szintetizálja, és a nitrogén-oxidok aktiválják.
Mi az a cAMP?
A ciklikus adenozin-monofoszfát (cAMP) egy másodlagos hírvivő, amely elengedhetetlen a sejtekben végbemenő számos biológiai folyamathoz. Ez egy ATP-ből származó ciklikus nukleotid. Hidrofil természetű. A cAMP-t intracelluláris jelátvitelre használják számos különböző szervezetben. A cAMP szintézisét az adenilil-cikláz nevű enzim katalizálja a sejtmembránban. A cAMP közvetíti a jelátviteli útvonalat, amely a sejtmembránban G-fehérjékhez kapcsolódik. Amikor egy jelzőmolekula a G-fehérje receptoraihoz kötődik, aktiválja és indukálja az adenilil-cikláz enzimet. Ezután az enzim az ATP-t cAMP-vé alakítja Mg2+ ionok jelenlétében. A cAMP közvetíti a jelátvitelt azáltal, hogy második hírvivőként működik a G-fehérje és a célmolekula között. A cAMP képes felerősíteni a jelerősséget és aktiválni a különböző protein-kináz A enzimeket a sejtben. Ez a cAMP-függő út számos élő szervezet és számos sejtfolyamat számára fontos. G-fehérje-kapcsolt receptor által kiváltott jelátviteli kaszkádként is ismert. A jelátvitel után a cAMP eltávolítása vagy lebomlása következik be, mivel erre nincs szükség. A cAMP leggyakrabban a sejtben lévő foszfodiészterázok hatására 5′ AMP-vé alakul.
01. ábra: A cAMP második hírvivőként működik
Mi az a cGMP?
A ciklikus guanozin-monofoszfát (cGMP) a sejtjelátviteli útvonalban található másodlagos hírvivő egy másik típusa. Ez egy GTP-ből származó hidrofil molekula. A cGMP szintézist a guanilil-cikláz nevű enzim katalizálja a sejtekben. A cGMP második hírvivőként működik a sejtkommunikációban, főként az intracelluláris protein kinázok aktiválásával. Egy jelre (nitrogén-monoxid vagy membrán-át nem eresztő peptid hormon) adott válaszként a guanilil-cikláz a GTP-t cGMP-vé alakítja, hogy aktiválja a protein kinázokat. Ezt a folyamatot cGMP-függő útvonalként ismerik, és nem olyan gyakori, mint a cAMP-függő útvonal a sejtekben a jelátvitelhez. A cGMP-t foszfodiészteráz enzimek alakítják vissza GTP-vé, és eltávolítják a rendszerből.
02. ábra: cGMP a jelátviteli útvonalon
Mi a különbség a cAMP és a cGMP között?
cAMP vs cGMP |
|
| A cAMP-t ATP-ből szintetizálják. | A cGMP-t a GTP-ből szintetizálják. |
| A szintézist katalizáló enzim | |
| A szintézist az adenilil-cikláz katalizálja. | A szintézist a guanilil-cikláz katalizálja. |
| Jelenlét a cellákban | |
| Ez a legtöbb szövetben magasabb koncentrációt mutat a cGMP-hez képest | Ez a legtöbb szövetben alacsonyabb koncentrációt mutat. |
Összefoglaló – cAMP vs cGMP
A cAMP és cGMP hidrofil ciklikus nukleotidok, amelyek fontosak a sejtekben, mint másodlagos hírvivők a sejtkommunikációban. Ezek a molekulák fogadják és továbbítják a jeleket a receptoroktól a sejten belüli célmolekulák felé. A cAMP és a cGMP hangsúlyosabbak az agyban, és az agyban előforduló különféle biológiai válaszokban vesznek részt. Mindkettő képes szabályozni a neuronok aktivitását, szabályozni az anyagcsere folyamatokat, elősegíteni a kémiai és elektromos jelátviteli kaszkádokat stb. Képesek ioncsatornákat és számos proteinkinázt is aktiválni. A cAMP és a cGMP közötti különbség az, hogy a cAMP az ATP származéka, míg a cGMP a GTP származéka.
