När ett hormon eller annan signalmolekyl binder till en receptor på cellytan kan den aktivera cyklaset, som sedan omvandlar ATP till cAMP. cAMP binder till och aktiverar ett proteinkinas som kallas proteinkinas A (PKA), som i sin tur fosforylerar en mängd olika målproteiner. Dessa målproteiner kan sedan utföra de cellulära processer som är associerade med hormonet eller signalmolekylen.
På ett liknande sätt produceras cGMP när ett hormon eller signalmolekyl binder till en receptor på cellytan och aktiverar cyklaset. cGMP binder till och aktiverar ett proteinkinas som kallas proteinkinas G (PKG), som i sin tur fosforylerar en mängd olika målproteiner. Dessa målproteiner kan sedan utföra de cellulära processer som är associerade med hormonet eller signalmolekylen.
Både cAMP och cGMP bryts så småningom ner av fosfodiesteraser, en familj av enzymer som hydrolyserar de cykliska nukleotiderna till AMP respektive GMP.
Här är en mer detaljerad översikt över hur cAMP och cGMP levererar sina meddelanden:
1. Aktivering av cyklasen: Det första steget i cAMP- och cGMP-signalvägen är aktiveringen av cyklaset. Detta kan inträffa när ett hormon eller annan signalmolekyl binder till en receptor på cellytan. Receptorn aktiverar sedan G-proteinet, vilket i sin tur aktiverar cyklaset.
2. Produktion av cAMP eller cGMP: När cyklaset väl är aktiverat omvandlar det ATP eller GTP till cAMP respektive cGMP.
3. Bindning av cAMP eller cGMP till ett proteinkinas: cAMP och cGMP binder till och aktiverar specifika proteinkinaser. I fallet med cAMP är proteinkinaset PKA. I fallet med cGMP är proteinkinaset PKG.
4. Fosforylering av målproteiner: Proteinkinaserna fosforylerar en mängd olika målproteiner. Dessa målproteiner kan sedan utföra de cellulära processer som är associerade med hormonet eller signalmolekylen.
5. Fördelning av cAMP eller cGMP: cAMP och cGMP bryts så småningom ner av fosfodiesteraser, en familj av enzymer som hydrolyserar de cykliska nukleotiderna till AMP respektive GMP.
cAMP- och cGMP-signalvägen är ett kraftfullt och mångsidigt sätt för celler att kommunicera med varandra. Det är involverat i en mängd olika cellulära processer, inklusive metabolism, genuttryck och celltillväxt.
