Quando un ormone o un'altra molecola di segnalazione si lega a un recettore sulla superficie cellulare, può attivare la ciclasi, che poi converte l'ATP in cAMP. Il cAMP si lega e attiva una proteina chinasi chiamata proteina chinasi A (PKA), che a sua volta fosforila una varietà di proteine bersaglio. Queste proteine bersaglio possono quindi eseguire i processi cellulari associati all’ormone o alla molecola di segnalazione.
In modo simile, il cGMP viene prodotto quando un ormone o una molecola di segnalazione si lega a un recettore sulla superficie cellulare e attiva la ciclasi. Il cGMP si lega e attiva una proteina chinasi chiamata proteina chinasi G (PKG), che a sua volta fosforila una varietà di proteine bersaglio. Queste proteine bersaglio possono quindi eseguire i processi cellulari associati all’ormone o alla molecola di segnalazione.
Sia il cAMP che il cGMP vengono infine scomposti dalle fosfodiesterasi, una famiglia di enzimi che idrolizzano i nucleotidi ciclici rispettivamente in AMP e GMP.
Ecco una panoramica più dettagliata di come cAMP e cGMP consegnano i loro messaggi:
1. Attivazione della ciclasi: Il primo passo nella via di segnalazione del cAMP e del cGMP è l'attivazione della ciclasi. Ciò può verificarsi quando un ormone o un'altra molecola di segnalazione si lega a un recettore sulla superficie cellulare. Il recettore attiva quindi la proteina G, che a sua volta attiva la ciclasi.
2. Produzione di cAMP o cGMP: Una volta attivata, la ciclasi converte ATP o GTP rispettivamente in cAMP o cGMP.
3. Legame di cAMP o cGMP a una proteina chinasi: cAMP e cGMP si legano e attivano specifiche proteine chinasi. Nel caso del cAMP, la proteina chinasi è PKA. Nel caso del cGMP, la proteina chinasi è PKG.
4. Fosforilazione delle proteine bersaglio: Le proteine chinasi fosforilano una varietà di proteine bersaglio. Queste proteine bersaglio possono quindi eseguire i processi cellulari associati all’ormone o alla molecola di segnalazione.
5. Ripartizione di cAMP o cGMP: cAMP e cGMP vengono infine scomposti dalle fosfodiesterasi, una famiglia di enzimi che idrolizzano i nucleotidi ciclici rispettivamente in AMP e GMP.
La via di segnalazione cAMP e cGMP è un modo potente e versatile con cui le cellule comunicano tra loro. È coinvolto in un’ampia varietà di processi cellulari, tra cui il metabolismo, l’espressione genica e la crescita cellulare.
