Hauptunterschied - cAMP vs cGMP
Second Messenger sind die Moleküle, die die Signale von Rezeptoren empfangen und an Zielmoleküle innerhalb der Zelle weiterleiten. Cyclisches Adenosinmonophosphat (cAMP) und cyclisches Guanosinmonophosphat (cGMP) sind prominente Second Messenger im Gehirn. Sie sind an verschiedenen biologischen Reaktionen beteiligt, die im Gehirn auftreten. Diese beiden Moleküle sind Komponenten im Signaltransduktionsweg, die die Stärke des Signals verstärken und auf die Zielzellen übertragen können. Beim Empfang eines Signals durch die Rezeptoren steigt die Konzentration dieser Moleküle in der Zelle an und führt zur Veränderung eines oder mehrerer Enzyme in der Zelle. Der Hauptunterschied zwischen cAMP und cGMP besteht darin, dass cAMP aus dem ATP durch Adenylylcyclase synthetisiert wird und die cAMP-Synthese durch die Aktivierung von G-Proteinen in der Zellmembran stimuliert wird, während cGMP aus GTP durch Guanylylcyclase synthetisiert und durch Stickoxide aktiviert wird.
INHALT
1. Überblick und Hauptunterschied
2. Was ist cAMP
? 3. Was ist cGMP?
4. Vergleich nebeneinander - cAMP vs cGMP
5. Zusammenfassung
Was ist cAMP?
Cyclisches Adenosinmonophosphat (cAMP) ist ein zweiter Botenstoff, der für viele in den Zellen ablaufende biologische Prozesse essentiell ist. Es ist ein cyclisches Nukleotid, das von ATP abgeleitet ist. Es ist von Natur aus hydrophil. cAMP wird zur intrazellulären Signalübertragung in vielen verschiedenen Organismen verwendet. Die cAMP-Synthese wird durch das Enzym Adenylylcyclase in der Zellmembran katalysiert. cAMP vermittelt den Signalweg, der mit G-Proteinen in der Zellmembran gekoppelt ist. Wenn ein Signalmolekül an die Rezeptoren des G-Proteins bindet, aktiviert und induziert es das Adenylylcyclaseenzym. Dann wandelt das Enzym ATP in Gegenwart von Mg 2+ in cAMP umIonen. cAMP vermittelt die Signalübertragung, indem es als zweiter Botenstoff zwischen G-Protein und Zielmolekül fungiert. cAMP ist in der Lage, die Signalstärke zu verstärken und verschiedene Proteinkinase A-Enzyme in der Zelle zu aktivieren. Dieser cAMP-abhängige Weg ist wichtig für viele lebende Organismen und viele zelluläre Prozesse. Es ist auch als G-Protein-gekoppelte Rezeptor-ausgelöste Signalkaskade bekannt. Nach der Signalübertragung erfolgt die Entfernung oder Verschlechterung von cAMP, da dies nicht weiter erforderlich ist. Am häufigsten wandelt sich cAMP durch Phosphodiesterasen in der Zelle in 5'-AMP um.
Abbildung 01: cAMP fungiert als Second Messenger
Was ist cGMP?
Cyclisches Guanosinmonophosphat (cGMP) ist ein weiterer Typ eines Second Messenger, der im Signalweg der Zellen gefunden wird. Es ist ein hydrophiles Molekül, das von GTP abgeleitet ist. Die cGMP-Synthese wird durch das Enzym Guanylylcyclase in den Zellen katalysiert. cGMP wirkt als zweiter Botenstoff in der Zellkommunikation, hauptsächlich durch Aktivierung intrazellulärer Proteinkinasen. In Reaktion auf ein Signal (Stickstoffmonoxid oder membranundurchlässiges Peptidhormon) wandelt Guanylylcyclase GTP in cGMP um, um Proteinkinasen zu aktivieren. Dieser Prozess ist als cGMP-abhängiger Weg bekannt und nicht wie ein cAMP-abhängiger Weg in Zellen zur Signalübertragung üblich. cGMP wird durch Phosphodiesteraseenzyme wieder in GTP umgewandelt und aus dem System entfernt.
Abbildung 02: cGMP im Signaltransduktionsweg
Was ist der Unterschied zwischen cAMP und cGMP?
Diff Artikel Mitte vor Tabelle
cAMP vs cGMP |
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| cAMP wird aus ATP synthetisiert. | cGMP wird aus GTP synthetisiert. |
| Enzym, das die Synthese katalysiert | |
| Die Synthese wird durch Adenylylcyclase katalysiert. | Die Synthese wird durch Guanylylcyclase katalysiert. |
| Präsenz in Zellen | |
| Dies zeigt eine höhere Konzentration in den meisten Geweben im Vergleich zu cGMP | Dies zeigt eine geringere Konzentration in den meisten Geweben. |
Zusammenfassung - cAMP vs cGMP
cAMP und cGMP sind hydrophile cyclische Nukleotide, die in Zellen als Second Messenger in der Zellkommunikation wichtig sind. Diese Moleküle empfangen und leiten Signale von Rezeptoren an Zielmoleküle innerhalb der Zelle weiter. cAMP und cGMP spielen im Gehirn eine größere Rolle und sind an verschiedenen biologischen Reaktionen im Gehirn beteiligt. Beide sind in der Lage, die Aktivität von Neuronen zu regulieren, Stoffwechselprozesse zu steuern, chemische und elektrische Signalkaskaden zu ermöglichen usw. Sie sind auch in der Lage, Ionenkanäle und mehrere Proteinkinasen zu aktivieren. Der Unterschied zwischen cAMP und cGMP besteht darin, dass cAMP ein Derivat von ATP ist, während das cGMP ein Derivat von GTP ist.
