Βασική διαφορά – cAMP έναντι cGMP
Οι δεύτεροι αγγελιοφόροι είναι τα μόρια που λαμβάνουν και περνούν τα σήματα από τους υποδοχείς στα μόρια στόχους μέσα στο κύτταρο. Η κυκλική μονοφωσφορική αδενοσίνη (cAMP) και η κυκλική μονοφωσφορική γουανοσίνη (cGMP) είναι εξέχοντες δεύτεροι αγγελιοφόροι στον εγκέφαλο. Εμπλέκονται με ποικίλες βιολογικές αποκρίσεις που συμβαίνουν στον εγκέφαλο. Αυτά τα δύο μόρια είναι συστατικά στο μονοπάτι μεταγωγής σήματος που μπορούν να ενισχύσουν την ισχύ του σήματος και να μεταφερθούν στα κύτταρα στόχους. Με τη λήψη ενός σήματος από τους υποδοχείς, η συγκέντρωση αυτών των μορίων στο κύτταρο αυξάνεται και οδηγεί στην αλλοίωση ενός ή περισσότερων ενζύμων στο κύτταρο. Η βασική διαφορά μεταξύ του cAMP και του cGMP είναι ότι το cAMP συντίθεται από το ΑΤΡ από την αδενυλυλοκυκλάση και η σύνθεση του cAMP διεγείρεται από την ενεργοποίηση των πρωτεϊνών G στην κυτταρική μεμβράνη ενώ το cGMP συντίθεται από το GTP από τη γουανυλυλοκυκλάση και ενεργοποιείται από τα οξείδια του αζώτου.
Τι είναι το cAMP;
Η κυκλική μονοφωσφορική αδενοσίνη (cAMP) είναι ένας δεύτερος αγγελιοφόρος που είναι απαραίτητος για πολλές βιολογικές διεργασίες που συμβαίνουν στα κύτταρα. Είναι ένα κυκλικό νουκλεοτίδιο που προέρχεται από το ATP. Είναι υδρόφιλης φύσης. Το cAMP χρησιμοποιείται για ενδοκυτταρική μεταγωγή σήματος σε πολλούς διαφορετικούς οργανισμούς. Η σύνθεση cAMP καταλύεται από το ένζυμο που ονομάζεται αδενυλυλοκυκλάση στην κυτταρική μεμβράνη. Το cAMP μεσολαβεί στην οδό σηματοδότησης που συνδέεται με τις πρωτεΐνες G στην κυτταρική μεμβράνη. Όταν ένα μόριο σηματοδότησης συνδέεται με τους υποδοχείς της πρωτεΐνης G, ενεργοποιεί και επάγει το ένζυμο αδενυλυλοκυκλάση. Στη συνέχεια, το ένζυμο μετατρέπει το ATP σε cAMP παρουσία ιόντων Mg2+. Το cAMP μεσολαβεί στη μετάδοση του σήματος ενεργώντας ως δεύτερος αγγελιοφόρος μεταξύ της πρωτεΐνης G και του μορίου στόχου. Το cAMP είναι ικανό να ενισχύει την ισχύ του σήματος και να ενεργοποιεί διαφορετικά ένζυμα πρωτεϊνικής κινάσης Α στο κύτταρο. Αυτό το μονοπάτι που εξαρτάται από το cAMP είναι σημαντικό για πολλούς ζωντανούς οργανισμούς και πολλές κυτταρικές διεργασίες. Είναι επίσης γνωστό ως καταρράκτης σηματοδότησης που προκαλείται από υποδοχέα συζευγμένη με πρωτεΐνη G. Μετά τη μετάδοση του σήματος, η αφαίρεση ή η υποβάθμιση του cAMP συμβαίνει καθώς δεν απαιτείται περαιτέρω. Συνηθέστερα το cAMP μετατρέπεται σε 5' AMP από τις φωσφοδιεστεράσες στο κύτταρο.
Εικόνα 01: Το cAMP λειτουργεί ως δεύτερος αγγελιοφόρος
Τι είναι το cGMP;
Η κυκλική μονοφωσφορική γουανοσίνη (cGMP) είναι ένας άλλος τύπος δεύτερου αγγελιοφόρου που βρίσκεται στο μονοπάτι κυτταρικής σηματοδότησης. Είναι ένα υδρόφιλο μόριο που προέρχεται από το GTP. Η σύνθεση cGMP καταλύεται από το ένζυμο που ονομάζεται γουανυλυλοκυκλάση στα κύτταρα. Το cGMP δρα ως δεύτερος αγγελιοφόρος στην κυτταρική επικοινωνία κυρίως με την ενεργοποίηση των ενδοκυτταρικών πρωτεϊνικών κινασών. Σε απόκριση σε ένα σήμα (νιτρικό οξείδιο ή αδιαπέραστη από τη μεμβράνη πεπτιδική ορμόνη) η γουανυλυλοκυκλάση μετατρέπει το GTP σε cGMP για να ενεργοποιήσει πρωτεϊνικές κινάσες. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως εξαρτώμενη από το cGMP μονοπάτι και δεν είναι συνηθισμένη όπως μια εξαρτώμενη από το cAMP μονοπάτι στα κύτταρα για μετάδοση σήματος. Το cGMP μετατρέπεται ξανά σε GTP από ένζυμα φωσφοδιεστεράσης και αφαιρείται από το σύστημα.
Εικόνα 02: cGMP στην οδό μεταγωγής σήματος
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ cAMP και cGMP;
cAMP vs cGMP |
|
| Το cAMP συντίθεται από το ATP. | Το cGMP συντίθεται από το GTP. |
| Ένζυμο που καταλύει τη σύνθεση | |
| Η σύνθεση καταλύεται από αδενυλυλοκυκλάση. | Η σύνθεση καταλύεται από τη γουανυλυλοκυκλάση. |
| Παρουσία στα κελιά | |
| Αυτό δείχνει υψηλότερη συγκέντρωση στους περισσότερους ιστούς σε σύγκριση με το cGMP | Αυτό δείχνει χαμηλότερη συγκέντρωση στους περισσότερους ιστούς. |
Σύνοψη – cAMP vs cGMP
Το cAMP και το cGMP είναι υδρόφιλα κυκλικά νουκλεοτίδια σημαντικά στα κύτταρα ως δεύτεροι αγγελιοφόροι στην κυτταρική επικοινωνία. Αυτά τα μόρια λαμβάνουν και περνούν σήματα από τους υποδοχείς στα μόρια-στόχους μέσα στο κύτταρο. Το cAMP και το cGMP είναι πιο εμφανή στον εγκέφαλο και εμπλέκονται με ποικίλες βιολογικές αποκρίσεις που εμφανίζονται στον εγκέφαλο. Και οι δύο είναι σε θέση να ρυθμίζουν τη δραστηριότητα των νευρώνων, να ελέγχουν τις μεταβολικές διεργασίες, να διευκολύνουν τους καταρράκτες χημικών και ηλεκτρικών σημάτων κ.λπ. Είναι επίσης ικανά να ενεργοποιούν διαύλους ιόντων και αρκετές πρωτεϊνικές κινάσες. Η διαφορά μεταξύ cAMP και cGMP είναι ότι το cAMP είναι παράγωγο του ATP ενώ το cGMP είναι παράγωγο του GTP.
