cGMPberoende

cGMPberoende avser biologiska processer och signalvägar som kräver cykliskt guanosinmonofosfat (cGMP) som andra budbärare. cGMP bildas ur GTP av guanylylcyklaser och bryts ned av fosfodiesteraser (PDE). Det finns två huvudklasser av guanylylcyklaser: soluble guanylylcyclases (sGC) som aktiveras av lösliga signalsubstanser som kväveoxiden NO, samt membranbundna guanylylcyklaser som aktiveras av natriuretiska peptider som ANP och BNP. cGMP verkar genom flera effektorproteiner, främst cGMP-beroende protein kinase (PKG), cykliska nukleotidreglerade kanaler (CNG-kanaler) och vissa PDEs som regleras av cGMP.

PKG är en central mediator; när cGMP binder till PKG aktiveras enzymet och det fosforylerar målproteiner som påverkar kalciumhomeostasen och andra kontraktiliska vägar, vilket ofta leder till relaxation av glatt muskulatur. CNG-kanaler öppnas av cGMP och tillåter inflöde av natrium och kalcium, vilket påverkar membranpotential och elektrisk signalering i celler som fotoreceptorer. Vissa PDE-enzym föremål för allosterisk reglering av cGMP nivåer, vilket skapar komplex återkoppling mellan cGMP-signalering och andra cyclic nucleotide-signaler.

cGMPberoende mekanismer är viktiga i flera fysiologiska system. NO-signalering via sGC reglerar vascular ton och trombocytfunktion; i retina styr cGMP fotoreceptorernas dark current och synaptisk transmission; i nervsystemet påverkar cGMP olika synaptiska och plastiska processer. Dysreglering av cGMP-signalering associeras med hypertension, erektil dysfunktion och vissa retinala sjukdomar. Terapeutiskt är PDE5-hämmare, som sildenafil, användbara för att öka cGMP-nivåerna i målvävnader vid erektil dysfunktion och pulmonell hypertoni.