Guanosín monofosfato cíclico

Guanosín monofosfato cíclico
Nome IUPAC 2-amino-9-[(1S,6R,8R,9R)-3,9-dihidroxi-3-oxo-2,4,7-trioxa-3λ5-fosfabiciclo[4.3.0]nonan-8-il]-3H-purin-6-ona
Outros nomes cGMP; GMP 3',5'-cíclico; Guanosina monofosfato cíclica; Guanosina 3',5'-fosfato cíclico
Identificadores
Número CAS	7665-99-8
PubChem	24316
ChemSpider	22734
MeSH	Cyclic+GMP
ChEBI	CHEBI:16356
ChEMBL	CHEMBL395336
Ligando IUPHAR	2347
Imaxes 3D Jmol	Image 1
SMILES O=C4/N=C(/N)Nc1c4ncn1[C@@H]2O[C@@H]3COP(=O)(O[C@H]3[C@H]2O)O
InChI InChI=1S/C10H12N5O7P/c11-10-13-7-4(8(17)14-10)12-2-15(7)9-5(16)6-3(21-9)1-20-23(18,19)22-6/h2-3,5-6,9,16H,1H2,(H,18,19)(H3,11,13,14,17)/t3-,5-,6-,9-/m1/s1 Key: ZOOGRGPOEVQQDX-UUOKFMHZSA-N InChI=1/C10H12N5O7P/c11-10-13-7-4(8(17)14-10)12-2-15(7)9-5(16)6-3(21-9)1-20-23(18,19)22-6/h2-3,5-6,9,16H,1H2,(H,18,19)(H3,11,13,14,17)/t3-,5-,6-,9-/m1/s1 Key: ZOOGRGPOEVQQDX-UUOKFMHZBB
Propiedades
Fórmula molecular	C10H12N5O7P
Masa molar	345,21 g mol−1
Se non se indica outra cousa, os datos están tomados en condicións estándar de 25 °C e 100 kPa.

O guanosín monofosfato cíclico ou GMPc (en inglés cGMP) é un nucleótido cíclico derivado da guanosina trifosfato (GTP). Consta da base nitroxenada guanina, unida ao azucre ribosa e a un fosfato, o cal está unido tanto ao OH 5' do azucre coma ao 3', formando un ciclo na molécula. O GMPc actúa como un segundo mensaxeiro de forma similar ao AMPc. O seu modo máis común de acción é activar proteína quinases intracelulares en resposta á unión aos receptores da membrana celular dalgunha hormona peptídica que non pode penetrar na célula.

Síntese

O encima guanilato ciclase, cataliza a síntese do GMPc. Este encima converte o GTP en GMPc creando a unión entre o fosfato e o OH en posición 3' da ribosa do nucleótido. A guanilato ciclase de membrana é activada por hormonas peptídicas como o factor natriurético atrial (vasodilatador segregado polo miocardio). A guanilato ciclase soluble celular actívase normalmente polo óxido nítrico.

Funcións

O GMPc é un regulador corrente da condutancia das canles iónicas, da glicoxenólise, e da apoptose celular. Tamén relaxa o músculo liso. Nos vasos sanguíneos a relaxación das fibras musculares lisas das súas paredes leva á vasodilatación e incrementa o fluxo sanguíneo.

O GMPc é un segundo mensaxeiro na fototransdución no ollo. Nos fotorreceptores do ollo dos mamíferos a presenza de luz activa a fosfodiesterase, a cal degrada o GMPc. A canles iónicas de sodio dos fotorreceptores teñen unha apertura controlada polo GMPc, polo que a degradación do GMPc causa o peche de ditas canles, o que orixina a hiperpolarización dos fotorreceptores da membrana plasmática e finalmente o envío da información visual ao cerebro.

O GMPc tamén media a activación da atracción das dendritas apicais das células piramidais (neuronas) na capa VI do córtex cerebral pola semaforina-3a (Sema3a). Polo contrario, os axóns das células piramidais son repelidos pola semaforina-3a, o que fai que as dendritas crezan en dirección a onde hai esa molécula e os axóns na contraria. A atracción está mediada polo incremento dos niveis de guanilato ciclase soluble presentes nas dendritas apicais. A guanilato ciclase soluble xera GMPc, orixinando unha secuencia de activacións químicas que dan lugar á atracción cara á zona con semaforina-3a. A ausencia de guanilato ciclase soluble no axón causa a repulsión pola semaforina-3a. Esta estratexia asegura a polarización estrutural das neuronas piramidais e ten lugar durante o desenvolvemento embrionario.

Degradación

Numerosas nucleótido cíclico fosfodiesterases (PDE) poden degradar o GMPc por hidrólise a GMP. As PDE 5, 6 e 9 son específicas do GMPc, mentres que as PDE1, 2, 3, 10 e 11 poden hidrolizar tanto AMPc coma GMPc.

Os inhibidores da fosfodiesterase impiden a degradación do GMPc, polo que aumentan ou prolongan os seus efectos. Por exemplo, o sildenafilo (Viagra) e fármacos similares, usados contra a disfunción eréctil, aumentan os efectos vasodilatadores do GMPc no corpo cavernoso do pene ao inhibiren a PDE 5 (ou PDE V). Porén, o fármaco pode inhibir tamén a PDE6 na retina (pero con menos afinidade ca pola PDE5). Isto pode orixinar unha perda de sensibilidade visual, pero é improbable que afecte á función visual xeral, excepto en condicións de reducida visibilidade cando os obxectos están xa no limiar da percepción visual. Este efecto é en gran medida evitado por outros inhibidores da PDE5, como o tadalafilo.

Activación de proteína quinases

O GMPc está implicado na regulación dalgunhas quinases dependentes de proteínas. Por exemplo, a proteína quinase G é un dímero que consta dunha unidade catalítica e outra regulatodora, no que a unidade reguladora bloquea o sitio activo da unidade catalítica.

Cando o GMPc se une a sitios da unidade regulatoria do encima, levántase o bloqueo, e isto activa a unidade catalítica, permitíndolle que fosforile os seus substratos. A diferenza da activación dalgunhas outras proteína quinases, como a proteína quinase A, a activación da proteína quinase G non supón a disociación das unidades catalítica e reguladora.

Véxase tamén

Outros artigos

• AMPc
• Nucleótidos