Разлика между cAMP и cGMP

Ключова разлика - cAMP срещу cGMP
 

Втори пратеници са молекулите, които приемат и предават сигналите от рецепторите към целевите молекули вътре в клетката. Цикличен аденозин монофосфат (cAMP) и цикличен гуанозин монофосфат (cGMP) са видни втори пратеници в мозъка. Те участват с различни биологични реакции, възникващи в мозъка. Тези две молекули са компоненти в пътя на предаване на сигнала, които могат да усилят силата на сигнала и да се прехвърлят 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 тази cAMP се синтезира от АТФ чрез аденилил циклаза, а синтезът на cAMP се стимулира от активирането на G протеини в клетъчната мембрана докато cGMP се синтезира от GTP чрез гуанилил циклаза и се активира от азотни оксиди.

СЪДЪРЖАНИЕ
1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е cAMP
3. Какво е cGMP
4. Паралелно сравнение - cAMP срещу cGMP
5. Резюме

Какво е cAMP?

Цикличният аденозин монофосфат (cAMP) е втори пратеник, който е от съществено значение за много биологични процеси, протичащи в клетките. Това е цикличен нуклеотид, получен от АТФ. Той има хидрофилен характер. cAMP се използва за вътреклетъчна трансдукция на сигнал при много различни организми. cAMP синтезът се катализира от ензима, наречен аденилил циклаза в клетъчната мембрана. cAMP медиира сигналния път, който е съчетан с G протеини в клетъчната мембрана. Когато сигнална молекула се свързва с рецепторите на протеина G, той активира и индуцира ензима аденилил циклаза. Тогава ензимът превръща ATP в cAMP в присъствието на Mg²⁺ йони. cAMP медиира предаването на сигнал, като действа като втори пратеник между G протеин и целевата молекула. cAMP е способен да усилва силата на сигнала и да активира различни ензими протеин киназа А в клетката. Този cAMP-зависим път е важен за много живи организми и много клетъчни процеси. Известен е също като каскадна сигнална каскада, свързана с рецептор на протеин. След предаването на сигнала настъпва отстраняването или разграждането на cAMP, тъй като не се изисква допълнително. Най-често cAMP се превръща в 5 'AMP от фосфодиестерази в клетката.

Фигура 01: cAMP действа като втори пратеник

Какво е cGMP?

Цикличният гуанозин монофосфат (cGMP) е друг вид втори пратеник, открит в сигналния път на клетката. Това е хидрофилна молекула, получена от GTP. cGMP синтезата се катализира от ензима, наречен гуанилил циклаза в клетките. cGMP действа като втори пратеник в клетъчната комуникация най-вече чрез активиране на вътреклетъчните протеинкинази. В отговор на сигнал (азотен оксид или мембранен непромокаем пептиден хормон) гуанилил циклазата преобразува GTP в cGMP, за да активира протеин кинази. Този процес е известен като cGMP-зависим път и не е обикновен като cAMP-зависим път в клетки за предаване на сигнал. cGMP се превръща обратно в GTP чрез ензими фосфодиестераза и се отстранява от системата.

Фигура 02: cGMP в пътя на предаване на сигнала

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 аденилилциклаза.	Синтезът се катализира от гуанилил циклаза.
Присъствие в клетките
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 за клетките като втори пратеник в клетъчната комуникация. Тези молекули приемат и предават сигнали от рецептори, за да се насочат към молекулите вътре в клетката. cAMP и cGMP са по-изявени в мозъка и участват с различни биологични реакции, възникващи в мозъка. И двамата са в състояние да регулират активността на невроните, да контролират метаболитните процеси, да улесняват химичните и електрическите сигнални каскади и др. Те също са способни да активират йонни канали и няколко протеинкинази. Разликата между cAMP и cGMP е, че cAMP е производно на ATP, докато cGMP е производно на GTP.

Препратки
1. Duman, Ronald S. "Функционални роли за cAMP и cGMP." Основна неврохимия: молекулярни, клетъчни и медицински аспекти. 6-то издание. Национална медицинска библиотека на САЩ, 01 януари 1999 г. Уеб. 05 април 2017г
2. Фажардо, Александра М., Гари А. Пиаца и Хедър Н. Тинсли. „Ролята на цикличните нуклеотидни сигнални пътища при рак: цели за профилактика и лечение.“ Ракови заболявания. MDPI, март 2014. Web. 05 април 2017г

С любезност на изображенията:
1. “CREB cAMP neuronov path” от Evrae8 - Собствена работа (CC BY-SA 4.0) през Commons Wikimedia