Los segundos mensajeros son las moléculas que reciben y pasan las señales de los receptores a las moléculas objetivo dentro de la célula.. Monofosfato de adenosina cíclico (cAMP) y monofosfato de guanosina cíclico (cGMP) son segundos mensajeros prominentes en el cerebro. Ellos están involucrados con diversas respuestas biológicas que ocurren en el cerebro. Estas dos moléculas son componentes en la ruta de transducción de señales que pueden amplificar la intensidad de la señal y transferirla a las células objetivo. Al recibir una señal de los receptores, la concentración de estas moléculas en la célula aumenta y conduce a la alteración de una o más enzimas en la célula. La diferencia clave entre cAMP y cGMP es que El AMPc se sintetiza a partir del ATP por la adenilil ciclasa y la síntesis de AMPc se estimula mediante la activación de proteínas G en la membrana celular mientras cGMP se sintetiza a partir de GTP por guanilil ciclasa y se activa por óxidos nítricos.
CONTENIDO
1. Resumen y diferencia clave
2. Que es cAMP
3. ¿Qué es cGMP?
4. Comparación lado a lado - cAMP vs cGMP
5. Resumen
El monofosfato de adenosina cíclico (AMPc) es un segundo mensajero que es esencial para muchos procesos biológicos que ocurren en las células. Es un nucleótido cíclico derivado de ATP. Es de naturaleza hidrófila. El cAMP se usa para la transducción de señales intracelulares en muchos organismos diferentes. La síntesis de cAMP es catalizada por la enzima llamada adenilil ciclasa en la membrana celular. cAMP media la vía de señalización que se acopla con las proteínas G en la membrana celular. Cuando una molécula de señalización se une a los receptores de la proteína G, activa e induce la enzima adenilil ciclasa. Luego, la enzima convierte el ATP en cAMP en presencia de Mg2+ iones. cAMP media la transmisión de señales al actuar como un segundo mensajero entre la proteína G y la molécula diana. El AMPc es capaz de amplificar la intensidad de la señal y activar diferentes enzimas proteína quinasa A en la célula. Esta vía dependiente de cAMP es importante para muchos organismos vivos y muchos procesos celulares. También se conoce como cascada de señalización activada por el receptor acoplado a la proteína G. Después de la transmisión de la señal, se produce la eliminación o degradación del cAMP, ya que no se requiere más. Más comúnmente, el AMPc se convierte en AMP 5 'mediante fosfodiesterasas en la célula..
Figura 01: cAMP actuando como un segundo mensajero
El monofosfato de guanosina cíclico (GMPc) es otro tipo de un segundo mensajero que se encuentra en la vía de señalización celular. Es una molécula hidrófila derivada de GTP. La síntesis de GMPc es catalizada por la enzima llamada guanilil ciclasa en las células. cGMP actúa como un segundo mensajero en la comunicación celular, principalmente mediante la activación de proteínas quinasas intracelulares. En respuesta a una señal (óxido nítrico o hormona peptídica impermeable a la membrana), la guanilil ciclasa convierte el GTP en cGMP para activar las proteínas quinasas. Este proceso se conoce como ruta dependiente de cGMP y no es común como una ruta dependiente de cAMP en las células para la transmisión de señales. cGMP se convierte de nuevo en GTP por enzimas fosfodiesterasas y se elimina del sistema.
Figura 02: cGMP en la vía de transducción de señales
cAMP vs cGMP | |
cAMP se sintetiza a partir de ATP. | cGMP se sintetiza a partir de GTP. |
Enzima que cataliza la síntesis. | |
La síntesis es catalizada por la adenilil ciclasa.. | La síntesis es catalizada por guanilil ciclasa.. |
Presencia en las celulas | |
Esto muestra una mayor concentración en la mayoría de los tejidos en comparación con cGMP | Esto muestra una menor concentración en la mayoría de los tejidos.. |
cAMP y cGMP son nucleótidos cíclicos hidrófilos importantes en las células como segundos mensajeros en la comunicación celular. Estas moléculas reciben y pasan señales de los receptores a las moléculas diana dentro de la célula. cAMP y cGMP son más prominentes en el cerebro y están involucrados en diversas respuestas biológicas que ocurren en el cerebro. Ambos son capaces de regular la actividad de las neuronas, controlar los procesos metabólicos, facilitar las cascadas de señalización química y eléctrica, etc. También son capaces de activar los canales iónicos y varias proteínas quinasas. La diferencia entre cAMP y cGMP es que cAMP es un derivado de ATP mientras que el cGMP es un derivado de GTP.
Referencias
1. Duman, Ronald S. “Roles funcionales para cAMP y cGMP”. Neuroquímica básica: aspectos moleculares, celulares y médicos. 6ª edición. Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU., 01 de enero de 1999. Web. 05 de abril de 2017
2. Fajardo, Alexandra M., Gary A. Piazza y Heather N. Tinsley. "El papel de las vías de señalización de nucleótidos cíclicos en el cáncer: objetivos para la prevención y el tratamiento". Cánceres. MDPI, marzo 2014. Web. 05 de abril de 2017
Imagen de cortesía:
1. “CREB cAMP neuron pathway” por Evrae8 - Trabajo propio (CC BY-SA 4.0) vía Commons Wikimedia