ძირითადი განსხვავება – cAMP vs cGMP
მეორე მესინჯერები არის მოლეკულები, რომლებიც იღებენ და გადასცემენ სიგნალებს რეცეპტორებიდან უჯრედის შიგნით სამიზნე მოლეკულებზე. ციკლური ადენოზინ მონოფოსფატი (cAMP) და ციკლური გუანოზინმონოფოსფატი (cGMP) თავის ტვინში გამორჩეული მეორე მესინჯერებია. ისინი მონაწილეობენ ტვინში წარმოქმნილ მრავალფეროვან ბიოლოგიურ პასუხებში. ეს ორი მოლეკულა არის კომპონენტები სიგნალის გადაცემის გზაზე, რომელსაც შეუძლია გააძლიეროს სიგნალის ძალა და გადაიტანოს სამიზნე უჯრედებში. რეცეპტორების მიერ სიგნალის მიღებისას ამ მოლეკულების კონცენტრაცია უჯრედში იზრდება და იწვევს უჯრედში ერთი ან რამდენიმე ფერმენტის ცვლილებას.cAMP-სა და cGMP-ს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ cAMP სინთეზირდება ATP-დან ადენილილ ციკლაზას მიერ და cAMP სინთეზი სტიმულირდება უჯრედის მემბრანაში G ცილების გააქტიურებით, ხოლო cGMP სინთეზირდება GTP-დან გუანილციკლაზას მიერ და გააქტიურებულია აზოტის ოქსიდებით.
რა არის cAMP?
ციკლური ადენოზინმონოფოსფატი (cAMP) არის მეორე მესინჯერი, რომელიც აუცილებელია უჯრედებში მიმდინარე მრავალი ბიოლოგიური პროცესისთვის. ეს არის ციკლური ნუკლეოტიდი, რომელიც მიღებულია ATP-დან. ბუნებით ჰიდროფილურია. cAMP გამოიყენება უჯრედშიდა სიგნალის გადაცემისთვის მრავალ სხვადასხვა ორგანიზმში. cAMP სინთეზი კატალიზებულია ფერმენტის მიერ, რომელსაც ეწოდება ადენილილ ციკლაზა უჯრედის მემბრანაში. cAMP შუამავლობს სასიგნალო გზას, რომელიც დაწყვილებულია G პროტეინებთან უჯრედის მემბრანაში. როდესაც სასიგნალო მოლეკულა აკავშირებს G ცილის რეცეპტორებს, ის ააქტიურებს და იწვევს ფერმენტ ადენილილ ციკლაზას. შემდეგ ფერმენტი გარდაქმნის ATP-ს cAMP-ად Mg2+ იონების თანდასწრებით. cAMP შუამავლობს სიგნალის გადაცემას G პროტეინსა და სამიზნე მოლეკულას შორის მეორე მესინჯერად მოქმედებით.cAMP-ს შეუძლია გააძლიეროს სიგნალის სიძლიერე და გაააქტიუროს სხვადასხვა პროტეინ კინაზა A ფერმენტები უჯრედში. ეს cAMP-ზე დამოკიდებული გზა მნიშვნელოვანია მრავალი ცოცხალი ორგანიზმისთვის და მრავალი უჯრედული პროცესისთვის. იგი ასევე ცნობილია როგორც G ცილა-დაწყვილებული რეცეპტორებით გამოწვეული სასიგნალო კასკადი. სიგნალის გადაცემის შემდეგ, cAMP-ის მოცილება ან დეგრადაცია ხდება, რადგან ის შემდგომში არ არის საჭირო. ყველაზე ხშირად cAMP გარდაიქმნება 5′ AMP-ად უჯრედში არსებული ფოსფოდიესთერაზებით.
სურათი 01: cAMP მოქმედებს როგორც მეორე მესინჯერი
რა არის cGMP?
ციკლური გუანოზინის მონოფოსფატი (cGMP) არის მეორე ტიპის მესინჯერი, რომელიც გვხვდება უჯრედის სასიგნალო გზაზე. ეს არის GTP-დან მიღებული ჰიდროფილური მოლეკულა. cGMP სინთეზი ხდება უჯრედებში ფერმენტის მიერ, რომელსაც ეწოდება გუანილილ ციკლაზა. cGMP მოქმედებს როგორც მეორე მესინჯერი უჯრედულ კომუნიკაციაში, ძირითადად უჯრედშიდა პროტეინ კინაზების გააქტიურებით.სიგნალის საპასუხოდ (აზოტის ოქსიდი ან მემბრანის გაუმტარი პეპტიდური ჰორმონი) გუანილილ ციკლაზა გარდაქმნის GTP-ს cGMP-ად პროტეინ კინაზების გასააქტიურებლად. ეს პროცესი ცნობილია როგორც cGMP-დამოკიდებული გზა და ის არ არის გავრცელებული, როგორც cAMP-დამოკიდებული გზა უჯრედებში სიგნალის გადაცემისთვის. cGMP კვლავ გარდაიქმნება GTP-ში ფოსფოდიესტერაზას ფერმენტებით და ამოღებულია სისტემიდან.
სურათი 02: cGMP სიგნალის გადაცემის გზაზე
რა განსხვავებაა cAMP-სა და cGMP-ს შორის?
cAMP vs cGMP |
|
| cAMP სინთეზირებულია ATP-დან. | cGMP სინთეზირებულია GTP-დან. |
| ფერმენტი, რომელიც ახდენს სინთეზის კატალიზებას | |
| სინთეზი კატალიზება ხდება ადენილილციკლაზას მიერ. | სინთეზი კატალიზებულია გუანილილციკლაზას მიერ. |
| უჯრედებში ყოფნა | |
| ეს აჩვენებს უფრო მაღალ კონცენტრაციას უმეტეს ქსოვილებში cGMP-თან შედარებით | ეს აჩვენებს დაბალ კონცენტრაციას უმეტეს ქსოვილებში. |
რეზიუმე – cAMP vs cGMP
cAMP და cGMP არის ჰიდროფილური ციკლური ნუკლეოტიდები, რომლებიც მნიშვნელოვანია უჯრედებში, როგორც მეორე მესინჯერები უჯრედულ კომუნიკაციაში. ეს მოლეკულები იღებენ და გადასცემენ სიგნალებს რეცეპტორებიდან უჯრედის შიგნით სამიზნე მოლეკულებამდე. cAMP და cGMP უფრო თვალსაჩინოა ტვინში და მონაწილეობს ტვინში წარმოქმნილ მრავალფეროვან ბიოლოგიურ პასუხებში. ორივეს შეუძლია ნეირონების აქტივობის რეგულირება, მეტაბოლური პროცესების კონტროლი, ქიმიური და ელექტრული სასიგნალო კასკადების ხელშეწყობა და ა.შ.მათ ასევე შეუძლიათ იონური არხების და რამდენიმე პროტეინ კინაზის გააქტიურება. განსხვავება cAMP-სა და cGMP-ს შორის არის ის, რომ cAMP არის ATP-ის წარმოებული, ხოლო cGMP არის GTP-ის წარმოებული.
