Monofosfat ciclic de guanozină
GMP ciclic ( guanozin monofosfat ciclic sau cGMP ) este un al doilea mesager generat de ciclizarea unei molecule de guanozin trifosfat ( GTP ) de către două enzime diferite:
- prima este membrana guanilat ciclază intrinsecă unui receptor extern pentru peptida natriuretică atrială , care activează domeniul intern care produce apoi GMP ciclic;
- al doilea este guanilat ciclaza citosolică, o proteină care conține hem (cu fier Fe 2+ ) care acționează după activarea monoxidului de azot care intră în celulă prin difuzie. Ionul feros al hemului este esențial pentru activarea enzimei. Enzima este, de asemenea, afectată de proprietățile de activare ale monoxidului de carbon .
Efectori și funcții biologice
La fel ca AMPc, GMP ciclic are propria kinază dependentă de proteine (PKG) care merge la fosforilarea proteinelor țintă specifice. Două dintre acestea sunt fosfolambanul și reticulul sarcoplasmatic ATPaza de calciu , proteine miocardice implicate în homeostazia calciului. O altă proteină țintă PKG este proteina VASP , care este implicată în aranjamentele scheletului actin intracelular. Un alt substrat este proteina Bad, analog al proteinei Bcl-2 și implicată în apariția morții celulare programate sau a apoptozei . La nivelul retinei , cGMP actioneaza prin canale ionice care pot lega direct: acestea sunt canalele controlate de nucleotide ciclice (canale Ciclic Nucleotide-gated; CNGs), care permit influxul ionic in celulele retiniene, modulând astfel impuls nervos vizual.
Studiile din ultimul deceniu au arătat că, pe lângă proprietățile deja cunoscute ale căii cGMP / PKG pentru a controla contractilitatea sistemului muscular neted, există și alte funcții biologice la om care ar putea fi sub controlul său:
- fenomene de învățare și consolidare a memoriei;
- protecția celulelor nervoase de situații de neurodegenerare ;
- suprimarea fenomenului apoptotic;
- modularea unor răspunsuri imune.
Metabolismul GMP ciclic
Odată ce răspunsul biologic sa încheiat, cGMP este apoi hidrolizat de fosfodiesteraze specifice. O bine cunoscută izoformă responsabilă de inactivarea acesteia este PDE5 , ținta farmacologică a sildenafilului (Viagra), un produs utilizat în disfuncția erectilă. Este un inhibitor PDE5; menținerea concentrațiilor ridicate de cGMP determină vasodilatație locală și un flux sanguin mai mare care menține o erecție. Isoforma care este responsabilă pentru terminarea efectelor biologice ale cGMP în țesutul cerebral și renal este PDE2 .
Bibliografie
- David L. Nelson și Michael M. Cox: Principiile de biochimie ale lui Lehninger, ediția a patra. Zanichelli Editore, 2006.
- Johlfs MG, Fiscus RR.: Protein kinaza G tip-Ialpha fosforilează proteina de reglare a apoptozei Bad la serina 155 și protejează împotriva apoptozei în celulele N1E-115. Neurochem Int. 2010 Mar; 56 (4): 546-53.
- Fiscus RR: Implicarea GMP ciclică și a protein kinazei G în reglarea apoptozei și a supraviețuirii în celulele neuronale. Neuro-semnale. 2002 iulie-august; 11 (4): 175-90.
- Lincoln TM și colab: Recenzie invitată: mecanisme de semnalizare a protein kinazei dependente de cGMP în mușchiul neted: de la reglarea tonusului la expresia genelor. J Appl Physiol. 2001 septembrie; 91 (3): 1421-30.
- Lincoln TM și colab.: Reglarea fenotipului celular al mușchiului neted vascular prin GMP ciclică și proteina kinază dependentă de GMP. Biosci din față. 1 ianuarie 2006; 11: 356-67.
- Wang Y și colab.: Proteina din domeniul omologiei forminei (FHOD1) este o proteină și substrat de legare a protein kinazei I, dependentă de GMP, și substrat în celulele musculare netede vasculare. J Biol Chem. 2004 4 iunie; 279 (23): 24420-426.
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe monofosfat ciclic de guanozină
