[생물 임용 노트]신호 전달 - 2) 세포 내 신호 전달 : 수용체 구아닐릴 사이클레이스

Receptor guanylyl cyclase

Guanylyl cyclase receptor는 효소가 활성화되면 GTP로부터 cGMP를 생성한다. 동물에서 cGMP의 대부분은 PKG를 활성화시킨다.
cGMP는 조직마다 각기 다른 신호를 전달하는 이차전령으로, 다양한 생리적 활동을 매개한다.

• 신장 : 혈액량 증가로 심장이 늘어날 때 심방세포에서 방출되는 심방 나트륨뇨 배설 인자(ANF)에 의해 활성화되어, 신장의 집합관 세포의 GC(Guanylyl cyclase)를 활성화한다.
• GC 활성 - cGMP 증가 - 신장에서 Na⁺ 배출 증가 - 수분 배설 촉진
• 혈관의 평활근 세포 : ANF 수용체가 존재하여 ANF 결합 시 혈관 이완과 혈류량 증가, 혈압 감소를 유도함
• 창자 상피의 구아닐린(guanylin) : 창자의 Cl^- 분비를 조절한다. E.coli 혹은 그람 음성균이 생성하는 열안정 단백질인 내독소(endotoxin)에 의해서 활성화된다.
• endotoxin 증가 - cGMP 증가 - Cl^- 분비 증가 - 창자 상피 세포의 수분 흡수 감소 - 설사 유도
• NO에 의한 단백질 활성화 : NO는 포유류 여러 조직에 존재하는 Ca²⁺의존 NO 합성 효소(NO synthase)에 의해 Arg로부터 합성되어, 주위 조직으로 확산된다.
• 표적 세포에서 NO는 GC의 heme기에 결합하여 cGMP의 생성을 촉진한다. 여기서 만들어지는 cGMP는 혈관 확장을 유도한다.
• cGMP는 Ca²⁺를 세포 밖으로 퍼내는 ion pump를 자극하여 심장의 수축력을 감소시킨다.

Arg(아르지닌; 왼쪽)으로부터 반응 결과 NO가 부산물로 만들어진다.