Syklisk guanosinmonofosfat

Syklisk GMP ( syklisk guanosinmonofosfat eller cGMP ) er en andre budbringer generert ved cyklisering av et molekyl av guanosintrifosfat ( GTP ) av to forskjellige enzymer:

• den første er membran-guanylat-syklasen som er iboende til en ekstern reseptor for det atriale natriuretiske peptidet , som aktiverer det indre domenet som deretter produserer syklisk GMP;
• den andre er cytosolisk guanylatcyklase , et proteinholdig hem (med jern Fe 2+ ) som virker etter aktivering av nitrogenmonoksid som kommer inn i cellen ved diffusjon. Jernionet av hem er avgjørende for aktiveringen av enzymet. Enzymet påvirkes også av de aktiverende egenskapene til karbonmonoksid .

Biologiske effektorer og funksjoner

I likhet med cAMP har syklisk GMP sin egen proteinavhengige kinase (PKG) som fosforylerer spesifikke målproteiner. To av disse er fosfolamban og sarkoplasmatisk retikulum kalsium ATPase , myokardproteiner involvert i kalsiumhomeostase. Et annet PKG-målprotein er VASP -proteinet , som er involvert i arrangementene av det intracellulære aktinskjelettet. Et annet substrat er Bad-proteinet, analog av Bcl-2-proteinet og involvert i utbruddet av programmert celledød eller apoptose . På netthinnens nivå virker cGMP også gjennom ionekanaler som kan binde det direkte: de er kanalene som kontrolleres av sykliske nukleotider ( Cyclic Nucleotide-Gated channels ; CNGs ), som tillater ionisk tilstrømning inn i retinalcellene, og modulerer dermed visuell nerveimpuls.

Studier over det siste tiåret har vist at i tillegg til de allerede kjente egenskapene til cGMP / PKG-banen for å kontrollere kontraktiliteten til det glatte muskelsystemet, er det andre biologiske funksjoner hos mennesker som kan være under dens kontroll:

• fenomener med læring og minnekonsolidering;
• beskyttelse av nerveceller fra situasjoner med nevrodegenerasjon ;
• undertrykkelse av det apoptotiske fenomenet;
• modulering av noen immunresponser.

Syklisk GMP-metabolisme

Når den biologiske responsen er over, blir cGMP deretter hydrolysert av spesifikke fosfodiesteraser . En velkjent isoform som er ansvarlig for inaktiveringen er PDE5 , det farmakologiske målet for sildenafil (Viagra), et produkt som brukes ved erektil dysfunksjon. Det er en PDE5-hemmer; opprettholdelse av høye konsentrasjoner av cGMP forårsaker lokal vasodilatasjon og en større blodstrøm som opprettholder en ereksjon. Isoformen som er ansvarlig for å avslutte de biologiske effektene av cGMP i hjerne- og nyrevev er PDE2 .

Bibliografi

• David L. Nelson og Michael M. Cox: Lehninger's Principles of Biochemistry, fjerde utgave. Zanichelli Editore, 2006.
• Johlfs MG, Fiscus RR .: Proteinkinase G type-Ialpha fosforylerer det apoptoseregulerende proteinet Bad ved serin 155 og beskytter mot apoptose i N1E-115-celler. Neurochem Int. 2010 Mar; 56 (4): 546-53.
• Fiscus RR: Involvering av syklisk GMP og proteinkinase G i reguleringen av apoptose og overlevelse i nevrale celler. Nevrosignaler. 2002 jul-aug; 11 (4): 175-90.
• Lincoln TM et al: Invitert gjennomgang: cGMP-avhengige proteinkinase-signaleringsmekanismer i glatt muskulatur: fra regulering av tonus til genuttrykk. J Appl Physiol. 2001 sep; 91 (3): 1421-30.
• Lincoln TM et al: Regulering av vaskulær glatt muskelcelle-fenotype ved syklisk GMP og syklisk GMP-avhengig proteinkinase. Foran Biosci. 2006 1. januar; 11: 356-67.
• Wang Y et al: Formin homologi domeneprotein (FHOD1) er et syklisk GMP-avhengig proteinkinase I-bindende protein og substrat i vaskulære glatte muskelceller. J Biol Chem. 4. juni 2004; 279 (23): 24420-426.

Andre prosjekter

• Wikimedia Commons inneholder bilder eller andre filer på syklisk guanosinmonofosfat