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GMP cíclico

Creada por el Dr. Luis Agulló (última actualización: 28-12-2007)



La vía del óxido nítrico/GMP cíclico



La vía del cGMP

Fig. 1. Esquema simplificado de la vía del GMP cíclico. El GMP cíclico (en el centro de la célula en el diagrama) es producido (sintetizado) a partir del GTP, un nucleótido trifosfato de guanina, bien por la guanilil (también guanilato ó guanil) ciclasa soluble (sGC) o por la guanilil ciclasa particulada (pGC). Otro grupo de enzimas, las fosfodiesterasas (PDEs), se encargan de su degradación. Una vez degradado a GMP (monofosfato de guanina no cíclico) se requiere ATP como fuente de energía metabólica para obtener de nuevo el compuesto inicial en la cadena: el GTP. Muchos de los efectos del GMP cíclico están mediados por la proteína quinasa G (PKG), enzima que tras su activación por el GMP cíclico fosforila distintas proteínas modificando su función. En el diagrama también se muestra la activación de los enzimas que sintetizan GMP cíclico: la sGC por el óxido nítrico (NO) y la pGC por los péptidos natriuréticos (NPs).


Las vías de transducción son complejas cascadas en las que están implicadas multitud de sustancias. El sistema de transducción de señales del GMP cíclico no es una excepción. Aquí trataremos de introducir los componentes de esta vía ("los actores") de una forma sencilla. Algunos componentes son moléculas "pequeñas" (que no son proteínas) y otras son moléculas complejas (proteínas) que, en general, participan en la transformación de las sustancias anteriores.

Las moléculas pequeñas (no proteicas)

El GMP cíclico ("el clásico"): la molécula que da nombre a este sitio Web. Fue descubierta hace muchos años, pero la regulación de su síntesis no se ha comprendido hasta hace muy poco tiempo. Es una molécula relativamente compleja y muy similar a otro segundo mensajero, el AMP cíclico o cAMP. Ambos derivan de dos moléculas muy bien conocidas en bioquímica: el ATP y el GTP. Estos dos compuestos se utilizan en las reacciones metabólicas como una mecanismo para intercambiar energía metabólica entre distintos procesos y están compuestos por un azúcar, una base nitrogenada y tres resíduos de fosfato.

El óxido nítrico o NO ("el famoso"): es una de las moléculas que actúan en la señalización celular más singular. A los bioquímicos les costó aceptar que esta molécula tan extremadamente simple (un gas diatómico) y tan reactiva pudiera llevar información específica de una célula a otra. Ahora, tras varios años de intenso trabajo, se comienza a comprender como actúa este compuesto en nuestro organismo. El saber su mecanismo de acción nos ha permitido entender, por ejemplo, cómo la nitroglicerina, una sustancia que se ha venido usando durante décadas, puede lograr una mejora en la sintomatología de los pacientes con angina.

Los péptidos natriuréticos o NPs ("los otros"): estas moléculas, probablemente menos conocidas que el óxido nítrico, también son muy importantes en la vía del GMP cíclico. Activan el otro enzima que produce GMP cíclico: la guanilil ciclasa particulada (pGC). Son sustancias completamente diferentes al óxido nítrico. Son péptidos, esto es cadenas compuestas por decenas de aminoácidos. Por ejemplo, el péptido natriurético atrial o ANP, uno de los activadores de la pGC, esta compuesto de 28 aminoácidos.

Actores secundarios: hay muchas otras sustancias que participan en la vía; p. ej. la L-arginina, el oxígeno, el calcio, el AMP cíclico,...

La maquinaria (los enzimas implicados)

Óxido nítrico sintasas (NOS): producen óxido nítrico a partir de la L-arginina (nota: se requieren otras sustancias, además de la L-arginina, para que tenga lugar la reacción).

Guanilil ciclasas (GCs; también denominadas guanilato ciclasas ó guanil ciclasas): producen GMP cíclico.

Fosfodiesterasas de los nucleótidos cíclicos (PDEs): proteínas responsables de la degradación del GMP cíclico.

Proteína quinasa G (PKG): uno de los mediadores de las acciones del GMP cíclico en la célula. Modifica distintas proteínas (añadiendo un fosfato) después de ser activada por GMP cíclico.



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Autor: Dr. Luis Agulló ().

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