cGMPsignaalijärjestelmät

cGMPsignaalijärjestelmät, lyhennettynä cGMP-signaalijärjestelmiksi, ovat solunsisäisiä viestinvälitysreittejä, jotka hyödyntävät syklisen guanosiinimonofosfaatin (cGMP) synteesiä ja hajotusta solun reagoimiseksi ulkoisiin ärsykkeisiin. Nämä järjestelmät ovat keskeisiä monissa fysiologisissa prosesseissa, kuten verisuonten laajenemisessa, hermoston toiminnassa ja näköaistin havaitsemisessa.

cGMP:n tuotantoa katalysoivat yleensä guanylyylisyklaasit, entsyymit, jotka aktivoituvat typpioksidin (NO) tai muiden ligandien, kuten etriini-peptidien, sitoutumisen seurauksena. Aktivoitunut guanylyylisyklaasi muuttaa guanosiiinitrifosfaatin (GTP) cGMP:ksi. Syntynyt cGMP toimii toisiensijaisena lähettinä, joka voi sitoutua erilaisiin kohdeproteiineihin, kuten proteiinikinaasi G:hen (PKG), ionikanaviin tai fosfodiesteraaseihin (PDE).

PKG-kinaasi puolestaan fosforyloi muita proteiineja, mikä johtaa spesifisiin soluvastauksiin. Esimerkiksi sileän lihaksen soluissa cGMP-PKG-reitti voi johtaa lihaksen rentoutumiseen ja verisuonten laajenemiseen. Näköaistin havaitsemisessa valo käynnistää rodopsiinin aktivaation, joka lopulta vähentää guanylyylisyklaasin aktiivisuutta, johtaen cGMP-tasojen laskuun ja solukalvon hyperpolarisaatioon.

cGMP:n pitoisuutta säädellään tarkasti cGMP:tä hajottavien fosfodiesteraasien avulla. PDE-entsyymit hydrolysoivat cGMP:n irti guanosiinimonofosfaatiksi (GMP), lopettaen sen signaalinvälitysroolin. cGMP-signaalijärjestelmien toimintahäiriöt liittyvät useisiin sairauksiin, kuten sydän- ja verisuonitauteihin ja erektiohäiriöihin.