Verschil tussen cAMP en cGMP

Belangrijkste verschil - cAMP vs cGMP
 

Tweede boodschappers zijn de moleculen die de signalen van receptoren ontvangen en doorgeven aan doelmoleculen in de cel. Cyclisch adenosinemonofosfaat (cAMP) en cyclisch guanosine monofosfaat (cGMP) zijn prominente second messengers in de hersenen. Ze zijn betrokken bij diverse biologische reacties die in de hersenen voorkomen. Deze twee moleculen zijn componenten in de signaaltransductieroute die de sterkte van het signaal kunnen versterken en naar de doelwitcellen kunnen overbrengen. Na ontvangst van een signaal door de receptoren neemt de concentratie van deze moleculen in de cel toe en dit leidt tot de wijziging van één of meer enzymen in de cel. Het belangrijkste verschil tussen cAMP en cGMP is dat cAMP wordt gesynthetiseerd uit het ATP door adenylylcyclase en de cAMP-synthese wordt gestimuleerd door de activering van G-eiwitten in het celmembraan terwijl cGMP wordt gesynthetiseerd uit GTP door guanylylcyclase en wordt geactiveerd door stikstofoxiden.

INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is CAMP
3. Wat is cGMP
4. Vergelijking zij aan zij - cAMP vs cGMP
5. Samenvatting

Wat is CAMP?

Cyclisch adenosine monofosfaat (cAMP) is een tweede boodschapper die essentieel is voor veel biologische processen die in de cellen voorkomen. Het is een cyclisch nucleotide afgeleid van ATP. Het is hydrofiel van aard. cAMP wordt gebruikt voor intracellulaire signaaltransductie in veel verschillende organismen. cAMP-synthese wordt gekatalyseerd door het enzym adenylylcyclase in het celmembraan. cAMP bemiddelt de signaleringsroute die is gekoppeld aan G-eiwitten in het celmembraan. Wanneer een signaleringsmolecuul bindt aan de receptoren van het G-eiwit, activeert en induceert het het adenylylcyclase-enzym. Vervolgens zet het enzym ATP om in cAMP in de aanwezigheid van Mg²⁺ ionen. cAMP bemiddelt de signaaloverdracht door op te treden als een tweede boodschapper tussen het G-eiwit en het doelmolecuul. cAMP is in staat om de signaalsterkte te versterken en verschillende proteïne kinase A-enzymen in de cel te activeren. Deze cAMP-afhankelijke route is belangrijk voor veel levende organismen en vele cellulaire processen. Het is ook bekend als G-eiwit-gekoppelde receptor-geactiveerde signaalcascade. Na de signaaloverdracht treedt de verwijdering of afbraak van cAMP op omdat dit niet verder nodig is. Meestal wordt cAMP omgezet in 5 'AMP door fosfodiesterases in de cel.

Afbeelding 01: cAMP werkt als een tweede messenger

Wat is cGMP?

Cyclisch guanosine monofosfaat (cGMP) is een ander type van een tweede boodschapper die wordt gevonden in de cel signaleringsroute. Het is een hydrofiel molecuul afgeleid van GTP. cGMP-synthese wordt gekatalyseerd door het enzym guanylylcyclase in de cellen. cGMP werkt als een tweede boodschapper in celcommunicatie meestal door het activeren van intracellulaire proteïnekinasen. In reactie op een signaal (stikstofmonoxide of membraanondoorlaatbaar peptidehormoon) zet guanylylcyclase GTP om in cGMP om proteïnekinasen te activeren. Dit proces staat bekend als cGMP-afhankelijke route en is niet gebruikelijk als een cAMP-afhankelijke route in cellen voor signaaloverdracht. cGMP wordt terug omgezet in GTP door fosfodiësterase-enzymen en uit het systeem verwijderd.

Figuur 02: cGMP in signaaltransductieroute

Wat is het verschil tussen cAMP en cGMP?

cAMP vs cGMP
cAMP wordt gesynthetiseerd uit ATP.	cGMP wordt gesynthetiseerd uit GTP.
Enzym dat de synthese katalyseert
Synthese wordt gekatalyseerd door adenylylcyclase.	Synthese wordt gekatalyseerd door guanylylcyclase.
Aanwezigheid in cellen
Dit vertoont een hogere concentratie in de meeste weefsels vergeleken met cGMP	Dit toont een lagere concentratie in de meeste weefsels.

Samenvatting - cAMP vs cGMP

cAMP en cGMP zijn hydrofiele cyclische nucleotiden die belangrijk zijn in cellen als tweede boodschappers in celcommunicatie. Deze moleculen ontvangen en passeren signalen van receptoren naar doelmoleculen in de cel. cAMP en cGMP zijn prominenter aanwezig in de hersenen en zijn betrokken bij diverse biologische reacties in de hersenen. Beiden zijn in staat om de activiteit van neuronen te reguleren, metabolische processen te beheersen, chemische en elektrische signaleringscascades te vergemakkelijken, enz. Ze zijn ook in staat ionenkanalen en verschillende proteïnekinasen te activeren. Het verschil tussen cAMP en cGMP is dat cAMP een derivaat is van ATP, terwijl het cGMP een derivaat van GTP is..

Referenties
1. Duman, Ronald S. "Functionele rollen voor cAMP en cGMP." Elementaire neurochemie: moleculaire, cellulaire en medische aspecten. 6e editie. U.S. National Library of Medicine, 01 januari 1999. Web. 5 april 2017
2. Fajardo, Alexandra M., Gary A. Piazza en Heather N. Tinsley. "De rol van cyclische nucleotide signalerende pathways in cancer: doelen voor preventie en behandeling." Kankers. MDPI, maart 2014. Web. 5 april 2017

Afbeelding met dank aan:
1. "CREB cAMP neuron pathway" door Evrae8 - Eigen werk (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia