Циклический гуанозинмонофосфат - Cyclic guanosine monophosphate
Имена | |
---|---|
Предпочтительное название IUPAC
2-Амино-9 - [(4a R , 6 R , 7 R , 7a S ) -2,7-дигидрокси-2-оксотетрагидро-2 H , 4 H -2λ 5- фуро [3,2- d ] [1 , 3,2] диоксафосфол-6-ил] -3,9-дигидро-6 H -пурин-6-он |
|
Другие имена
cGMP; 3 ', 5'-циклический GMP; Циклический монофосфат гуанозина; Циклический 3 ', 5'-GMP; Гуанозин 3 ', 5'-циклический фосфат
|
|
Идентификаторы | |
3D модель ( JSmol )
|
|
ЧЭБИ | |
ЧЭМБЛ | |
ChemSpider | |
ECHA InfoCard | 100.028.765 |
MeSH | Циклический + GMP |
PubChem CID
|
|
UNII | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
|
|
|
|
Характеристики | |
C 10 H 12 N 5 O 7 P | |
Молярная масса | 345,208 г · моль -1 |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). |
|
проверить ( что есть ?) | |
Ссылки на инфобоксы | |
Циклический гуанозинмонофосфат ( цГМФ ) представляет собой циклический нуклеотид, производный от гуанозинтрифосфата (ГТФ). cGMP действует как второй мессенджер, очень похоже на циклический AMP . Его наиболее вероятный механизм действия - активация внутриклеточных протеинкиназ в ответ на связывание непроницаемых через мембрану пептидных гормонов с внешней поверхностью клетки.
Синтез
Гуанилатциклаза (ГХ) катализирует синтез цГМФ. Этот фермент превращает GTP в cGMP. Пептидные гормоны, такие как предсердный натрийуретический фактор, активируют мембраносвязанный GC, в то время как растворимый GC (sGC) обычно активируется оксидом азота для стимуляции синтеза цГМФ. sGC может ингибироваться ODQ (1H- [1,2,4] оксадиазоло [4,3-a] хиноксалин-1-он).
Функции
цГМФ является общим регулятором ионного канала проводимости , гликогенолиза и клеточного апоптоза . Он также расслабляет гладкие мышечные ткани. В кровеносных сосудах расслабление гладких мышц сосудов приводит к расширению сосудов и усилению кровотока .
цГМФ является вторичным посредником фототрансдукции в глазу. В фоторецепторах глаза млекопитающих присутствие света активирует фосфодиэстеразу , которая разрушает цГМФ. В ионном натрии каналы в фоторецепторах являются цГМФа-зависимыми, так что деградация цГМФа вызывают натриевые каналы , чтобы закрыть, что приводит к гиперполяризации плазматической мембраны фоторецептора, и в конечном счете к визуальной информации, посылаемых в мозг.
цГМФ также рассматривается в качестве посредника на переключение из притяжения апикальных дендритов в пирамидальных клеток в корковом слое V в направлении Semaphorin-3А (Sema3A). В то время как аксоны пирамидных клеток отталкиваются Sema3a, апикальные дендриты притягиваются к нему. Привлечение опосредуется повышенными уровнями растворимой гуанилатциклазы (SGC), которая присутствует в апикальных дендритах. SGC генерирует цГМФ, что приводит к последовательности химических активаций, которые приводят к притяжению к Sema3a. Отсутствие SGC в аксоне вызывает отталкивание от Sema3a. Эта стратегия обеспечивает структурную поляризацию пирамидных нейронов и имеет место в эмбриональном развитии.
ЦГМФ, как и цАМФ, синтезируется, когда обонятельные рецепторы получают входной запах. цГМФ продуцируется медленно и имеет более продолжительный срок жизни, чем цАМФ, что влияет на долгосрочные клеточные реакции на стимуляцию запаха, такие как долгосрочное усиление . цГМФ в обонятельной оболочке синтезируется как мембранной гуанилциклазой (mGC), так и растворимой гуанилилциклазой (sGC). Исследования показали, что синтез цГМФ в обонятельной ткани происходит из-за активации рГЦ оксидом азота, нейромедиатором. цГМФ также требует повышенных внутриклеточных уровней цАМФ, и связь между двумя вторичными мессенджерами , по-видимому, обусловлена повышением внутриклеточных уровней кальция.
Деградация
Многочисленные циклические нуклеотидные фосфодиэстеразы (PDE) может привести к снижению цГМФ путем гидролиза цГМФ в 5'-GMP. ФДЭ 5, -6 и -9 являются цГМФ-специфичными, в то время как ФДЭ1, -2, -3, -10 и -11 могут гидролизовать как цАМФ, так и цГМФ.
Ингибиторы фосфодиэстеразы предотвращают деградацию цГМФ, тем самым усиливая и / или продлевая его эффекты. Например, силденафил (Виагра) и аналогичные препараты усиливают сосудорасширяющее действие цГМФ в пещеристом теле , ингибируя ФДЭ 5 (или ФДЭ V). Это используется для лечения эректильной дисфункции . Однако препарат может ингибировать PDE6 в сетчатке (хотя и с меньшим сродством, чем PDE5). Было показано, что это приводит к потере зрительной чувствительности, но вряд ли повлияет на обычные зрительные задачи, за исключением условий ограниченной видимости, когда объекты уже близки к визуальному порогу. Этого эффекта в значительной степени избегают другие ингибиторы ФДЭ5, такие как тадалафил .
Активация протеинкиназы
cGMP участвует в регуляции некоторых протеин-зависимых киназ. Например, PKG ( протеинкиназа G ) представляет собой димер, состоящий из одной каталитической и одной регуляторной единицы, причем регуляторные единицы блокируют активные центры каталитических единиц.
цГМФ связывается с сайтами регуляторных единиц PKG и активирует каталитические единицы, позволяя им фосфорилировать свои субстраты. В отличие от активации некоторых других протеинкиназ, особенно PKA, PKG активируется, но каталитические и регуляторные единицы не диссоциируют.
Смотрите также
- Циклический аденозинмонофосфат (цАМФ)
- 8-Бромогуанозин 3 ', 5'-циклический монофосфат (8-Br-cGMP)