Cyclisches Guanosinmonophosphat
Cyclisches Guanosinmonophosphat (3`5´-cGMP) übernimmt in bestimmten Zelltypen die Rolle des cyclischen Adenosinmonophosphats (cAMP) als second messenger. Die meisten Wirkungen entfaltet cGMP vermutlich über die cGMP-abhängige Proteinkinase (Proteinkinase G), welche hinsichtlich ihrer Struktur und Regulation weitgehend der Proteinkinase A entspricht. Welches Signal vermittelt wird, hängt vom Gewebe ab:
- in der Niere und im Darm reguliert es den Ionentransport
- in der glatten Muskulatur signalisiert es Entspannung
- in den Sehzellen (Stäbchen) steigert es den Einstrom von Na+ durch Natriumkanäle
- Insulin scheint den cAMP- und cGMP-Spiegel gegenläufig zu regulieren: cAMP sinkt während cGMP steigt
- möglicherweise ist cGMP an der Entwicklung von Hirnfunktionen beteiligt
cGMP entsteht aus Guanosintriphosphat (5´-GTP), einem ATP-analogen. Für diese Umwandlung gibt es mindestens zwei Formen (Isoenzyme) der Guanylylcyclase
- eine ist in die Plasmamembran eingelagert und wird durch die Hormone ANP (Atrionatruretisches Peptid) und BNP stimuliert. Die Hormon-Bindungsstelle zeigt nach außen, die cGMP-bildende Domäne nach innen
- die andere gibt es im Cytosol bestimmter Zellen. Es handelt sich um ein Häm-Protein, das durch Stickstoffmonoxid (NO) aktiviert wird. Während die Wirkungsdauer von NO (durch Oxidation) limitiert ist, ist seine Freisetzung aus Nitroglycerin ein langsamer Prozess.
Das cGMP-Signal wird durch eine Phosphodiesterase beendet, die den second messenger zu Guanosinmonophosphat (5´GMP) hydrolysiert.
Siehe auch:Phosphatase