Guanylate cyclase

Le dispositif Guanylate cyclase permet, comme les dispositifs Adénylate cyclase et Phospholipase C, une augmentcation d'un message hormonal aboutissant à une réponse cellulaire.

La Guanylate cyclase dégrade la GTP en GMP cyclique ou GMPc (second messager) . Le dispositif d'augmentcation du message hormonal (premier messager) est lié à l'activité d'une protéine Kinase GMPc dépendante (PKG). Il existe deux formes de Guanylate cyclase :

• une forme membranaire
• une forme cytosolique, dite soluble

Activation de la forme membranaire

Elle est constituée de 4 domaines :

• 1 domaine extracellulaire N terminal
• 1 domaine transmembranaire
• 1 domaine de type tyrosine – kinase intracellulaire mais non fonctionnel
• 1 domaine catalytique intracellulaire C-terminal : la Guanylate Cyclase stricto sensu

La fixation d'une hormone (par exemple l'Atrial Natriuretic Peptide (ANP) produit par l'oreillette (atrium) du cœur et stimulant l'excrétion urinaire de sodium (natriurétique) ) va entrainer directement l'activation du domaine catalytique du récepteur-guanylate cyclase. La phosphorylation du domaine type-kinase du récepteur qui est observée est due à l'action d'une autre protéine kinase et stabilise l'activation de la guanylate cyclase. Des protéines phosphatases ont l'effet inverse. Le GMPc produit va activer une protéine kinase nommée PKG ou cGK. Au contraire de la sous-unité catalytique de la protéine kinase PKA (cible de l'AMPc), les sous-unités catalytiques libérées par la PKG restent toujours cytosoliques, elles ne rentrent jamais dans le noyau.

Activation de la forme soluble

La Guanylate Cyclase soluble est constituée d'un hétérodimère α β sensible au NO (monoxyde d'azote : le NO est produit par le catabolisme de l'Arginine). La fixation de NO sur α et β va permettre l'activation de la Guanylate Cyclase. La forme soluble est aussi activée par des intermédiaires de biosynthèse des éïcosanoïdes, et par d'autres dérivés nitrés comme le nitrite d'isoamyle et le nitroprussiate de sodium.

Inactivation

Le retour au repos s'effectue par hydrolyse du GMPc en 5'GMP grâce à une PDE (isoforme de celle impliquée dans le dispositif Adénylate Cyclase/AMPc/PKA).

Pathologie

Dans l'hypertension artérielle il y a un défaut de production de NO, il ne pourra par conséquent pas activer la guanylate cyclase. L'un des moyen de traitement consiste en l'administration de donneur de NO comme la nitroglycérine ou le nitroprussiate de sodium ou aussi inhiber les Phosphodiesterases ce qui a pour effet de prolonger l'effet du GMPc produit.

Voir aussi

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