Abstrakt

Wewnątrzkomórkowe stężenie cGMP zależy od aktywności cyklazy guanylanowej, odpowiedzialnej za jego syntezę oraz aktywności enzymów rozkładających cyklicznie nukleotydy – fosfodiesteraz (PDE). Cyklaza guanylanowa jest enzymem mającym dwie postaci, jedna z nich jest sprzężona z błoną komórkową (mGC), a druga to cytosolowa cyklaza guanylanowa (sGC). Fizjologicznymi aktywatorami błonowej cyklazy guanylanowej są peptydy natriuretyczne (NP), a cytosolowej tlenek azotu (NO) i tlenek węgla (CO). Związane z cGMP główne wewnątrzkomórkowe ścieżki sygnałowe wynikają z jego bezpośredniego wpływu na aktywność kinaz białkowych G, fosfodiesteraz oraz zależnych od cyklicznych nukleotydów kanałów kationowych. W ostatnich latach wykazano, że cGMP wpływa także na inne drogi sygnałowe, istotnie modyfikując w komórce aktywność przekaźnictwa z udziałem białek Wnt oraz hormonów płciowych. Zwiększone zainteresowanie badaniami nad rolą cGMP zaowocowało także odkryciem jego roli w regulacji procesów widzenia, neurotransmisji, homeostazy wapnia, agregacji płytek krwi, pracy serca, przebudowy kości, metabolizmu tłuszczów i aktywności kanałów kationowych. Lepsze zrozumienie mechanizmów działania cGMP w regulacji czynności komórki może stworzyć nowe możliwości wykorzystania leków wpływających na poziom cGMP w farmakoterapii.

Wstęp

Cykliczne nukleotydy należą do podstawowych systemów przekaźników II rzędu odpowiadających za wewnątrzkomórkowe działanie hormonów. Do niedawna rola cGMP w regulacji działania komórek wiązana była wyłącznie z tlenkiem azotu (NO). Dzięki odkryciu, które pozwoliło dowieść, że śródbłonkowy czynnik rozkurczowy (EDRF) jest tożsamy z tlenkiem azotu, który reguluje napięcie mięśni gładkich naczyń krwionośnych, przewodu pokarmowego oraz układu moczowego za pośrednictwem cGMP, poznano mechanizm działania nitratów, a nieco później peptydów natriuretycznych (NP). Było to waż- nym krokiem pozwalającym na pełniejsze zrozumienie regulacji krążenia krwi [12,43,45]. Dowiedziono, że stę- żenie cGMP zależy w równym stopniu od aktywności cyklaz guanylanowych (GC) oraz od dwusubstratowych enzymów odpowiedzialnych za degradację cyklicznych nukleotydów – fosfodiesteraz. Fizjologiczne skutki wzrostu stężenia cGMP w komórce zachodzą przez trzy główne szlaki docelowe: kinazy białkowe G (PKG), cGMP-zależne kanały kationowe oraz fosfodiesterazy [4,14,46,49]. Wią- zanie cGMP aktywuje kinazy białkowe, które fosforylują seryny i/lub treoniny wielu białek. Tak zmodyfikowane przez PKG białka regulują homeostazę wapnia, adhezję, kurczliwość mięśniówki gładkiej, przekaźnictwo nerwowe oraz częstotliwość akcji serca. W wielu chorobach naczyniowych stwierdza się brak równowagi między poszczególnymi elementami szlaków syntezy cGMP. Niski poziom cGMP spowodowany dysfunkcją śródbłonka lub niedoborem estrogenów jest powszechnym problemem medycznym występującym u pacjentów z nadciśnieniem, hipercholesterolemią, cukrzycą, otyłością oraz u pacjentek w okresie menopauzy [13,17,42,53,54].

Bodźcem do intensyfikacji badań nad transdukcją sygna- łów z udziałem cGMP są obserwacje kliniczne, które wykazały różne skutki działania endogennego tlenku azotu i NO pochodzącego z leków (np. nitratów), mimo ich identycznego wewnątrzkomórkowego mechanizmu działania. Ponadto, zaobserwowano występowanie tolerancji na egzogenne donory NO, co jest poważnym problemem terapeutycznym.

Cyklaza guanylanowa – synteza cGMP w komórce

Cyklaza guanylanowa jest enzymem należącym do grupy liaz. W komórce odpowiada za syntezę cGMP z GTP. Istnieją dwa typy tego enzymu, pierwszy zakotwiczony w błonie komórkowej, to cyklaza błonowa (mGC). Natomiast drugi to postać rozpuszczalna, zwana także cytosolową (sGC). Enzymy te różnią się między sobą nie tylko umiejscowieniem w komórce, ale również budową. Obecnie scharakteryzowano i opisano 7 typów błonowych cyklaz guanylowych (GC-A,GC-B,GC-C,GC-D,GC-E,GC- -F,GC-G). Dotychczas poznano jedynie ligandy dla białek receptorowych, trzech błonowych cyklaz guanylowych (GC-A, GC-B, GC-C), ligandy dla pozostałych cyklaz nie zostały dotychczas zidentyfikowane, a ich receptory określano mianem sierocych (tabela 1). Znane błonowe cyklazy guanylowe to białka sprzężone z receptorami dla peptydów natriuretycznych, takich jak ANP, BNP czy CNP, zawierające domenę transbłonową oraz wewnątrzkomórkową domenę, która ma aktywność katalityczną.

Natomiast sGC jest receptorem tlenku azotu. Zawiera w swojej budowie cząsteczkę hemu, która jest odpowiedzialna za wiązanie się z NO, co wywołuje silny wzrost aktywności enzymu [5,7,12,26,27,30,34]. Oprócz tlenku azotu, również tlenek węgla (CO) może się wiązać z sGC, powodując jej aktywację. Tlenek węgla jest jednak słabszym aktywatorem rozpuszczalnej cyklazy guanylanowej. Związanie się enzymu z CO powoduje powstanie związku kompleksowego Fe(II)-CO, o liczbie koordynacyjnej 6, wywołując jedynie 2-4-krotny wzrost szybko- ści syntezy cGMP, a więc znacznie niższy w porównaniu z 100-400-krotnym zwiększeniem szybkości syntezy cGMP występującej po jego aktywacji przez NO [12,34].

Cytosolowa cyklaza gaunylanowa jest heterodimerycznym białkiem składającym się z podjednostek alfa i beta, występujących w izoformach: α1/β1 i α2/β2 [5,42,46]. Izoforma α1/β1 jest enzymem obecnym w większo- ści tkanek, natomiast izoforma α2/β2 wykazuje swoistą dystrybucję tkankową, a jej zwiększoną ekspresję wykazano w mózgu, płucach, sercu, okrężnicy, macicy, łożysku i tkance tłuszczowej. Podjednostki sGC są u organizmów eukariotycznych częścią dużej rodziny wysoce konserwatywnych białek. Największa zmienność gatunkowa występuje w sekwencji N-końca podjednostek alfa, a największa konserwatywność w obrębie C-końca obu podjednostek [5,46]. Prostetyczna grupa hemowa jest związana z podjednostką β wiązaniem niekowalencyjnym, a jej aktywność zależy od potencjału redox. Czą- steczka tlenku azotu może się związać tylko wtedy, gdy grupa hemowa cyklazy guanylowej występuje w postaci zredukowanej. Reaktywne formy tlenu towarzyszące stanom patologicznym, takim jak choroby sercowo-naczyniowe, stany zapalne czy nadwaga, przyczyniają się do utlenienia centralnego atomu żelaza w grupie hemowej enzymu. Powoduje to dysocjację hemu, a utleniona, pozbawiona hemu cząsteczka sGC, zostaje pozbawiona możliwości wiązania NO i ulega teasomalnej degradacji [46].

Aktywacja cyklazy guanylanowej przez tlenek azotu

Tlenek azotu wytwarzany przez komórki śródbłonka został nazwany przez Roberta Furchgotta czynnikiem rozkurczowym pochodzenia śródbłonkowego (EDRF – endothelium-derived relaxing factor). Czynnik ten był dokładnie badany, co z czasem pozwoliło na stwierdzenie, że EDRF to właśnie tlenek azotu [14,17,27]. Tlenek azotu jest gazową cząsteczką sygnałową syntetyzowaną przez syntazę NO (NOS), która przekształca L-argininę w tlenek azotu i L-citrulinę (ryc. 1). W skład rodziny syntaz tlenku azotu wchodzą trzy typy enzymów. Indukowana syntaza NO (iNOS), której największa ekspresja następuje w odpowiedzi na bodźce zapalne (lipopolisacharydy i prozapalne cytokiny), odpowiada za powstanie tlenku azotu jako przekaźnika w reakcjach obronnych przed patogenami [17,46]. Neuronalna syntaza tlenku azotu (nNOS) jest enzymem konstytutywnym, ulegają- cym ekspresji w neuronach, sercu i mięśniach szkieletowych. Wytwarzany przez nią tlenek azotu, pełni rolę neuroprzekaźnika, zwłaszcza w nerwach nieadrenergicznych i niecholinergicznych układu wegetatywnego. Natomiast trzecia izoforma, to syntaza endotelialna (eNOS), występująca głównie w komórkach śródbłonka, a jej aktywność koreluje ze wzrostem stężenia jonów wapnia w komórce i/lub z aktywnością serynowo-treoninowych kinaz białkowych. Tlenek azotu wytworzony przez syntazę działa jako parakrynny sygnał w licznych tkankach, zwłaszcza w układzie naczyniowym. Uważa się, że zarówno nNOS jak i eNOS są enzymami konstytutywnymi, a ich ekspresja nie wymaga obecno- ści aktywatorów stymulujących ich biosyntezę. Teza ta jest dyskusyjna, a temat ciągle badany. Kontrowersje wynikają z małej aktywności nNOS i eNOS, która in vivo pobudzana jest przez napływ do komórek jonów wapnia i ich interakcję z kalmoduliną. Ponadto, aktywność obu enzymów jest regulowana za pośrednictwem fosforylacji, nitrozylacji, a także dostępnością kofaktorów i substratów [15,17,39,46].

Synteza i uwalnianie tlenku azotu w komórkach śródbłonka wzrasta m.in. w odpowiedzi na obecność acetylocholiny, natomiast w zakończeniach komórek nerwowych w odpowiedzi na bodźce wywołujące depolaryzację błony komórkowej [4,25]. Wewnątrzkomórkowe działanie tlenku azotu wynika głównie z aktywacji sGC i następnie cGMP. Jednak tlenek azotu wykazuje również działanie bezpośrednie polegające na zmianach w funkcjonowaniu licznych białek w wyniku tworzenia wiązań kowalencyjnych z cysteinami lub przez tworzenie kompleksów z ich grupami hemowymi [17].

Aktywacja cyklazy guanylanowej przez peptydy natriuretyczne

Peptydy natriuretyczne (NP) to ciągle powiększająca się rodzina oligopeptydów o charakterze hormonalnym, uczestnicząca głównie w regulacji gospodarki wodno-elektrolitowej i utrzymaniu homeostazy układu sercowo-naczyniowego. Do grupy peptydów natriuretycznych zaliczyć można: przedsionkowy peptyd natriuretyczny (ANP), mózgowy peptyd natriuretyczny (BNP), peptyd natriuretyczny typu C (CNP), typu D (DNP) oraz osteocrin/musclin [38,49,58]. Mechanizm dzia- łania tej grupy cząsteczek sygnałowych jest związany z błonowymi receptorami peptydów natriuretycznych (NPR-A i NPR-B), których pobudzenie aktywuje domenę katalityczną błonowej izoformy cyklazy guanylanowej, powodując zwiększenie stężenia cGMP w komórce (ryc. 1). Peptydy natriuretyczne biorą udział w wielu ważnych reakcjach fizjologicznych. Zwiększają filtrację kłębuszkową, zmniejszają resorpcję zwrotną sodu oraz hamują wydzielanie reniny i aldosteronu. Ponadto, hamują aktywność współczulnego układu nerwowego, rozszerzają naczynia krwionośne, uczestniczą w neurotransmisji, wpływają na metabolizm tłuszczów (nasilają proces lipolizy w tkance tłuszczowej) oraz regulują wzrost kości długich i trzonów kręgów [13,23,38,49,53,54].

Działanie BNP jako neuroprzekaźnika jest słabo poznane, wiadomo, że jest syntetyzowany w OUN, ale wydzielany jest również przez kardiomiocyty w odpowiedzi na wzrost obciążenia wstępnego i następczego serca. Naczyniowe działanie BNP jest prawie 10 razy słabsze niż ANP, jednak wzrost stężenia BNP stymuluje syntezę i wydzielanie ANP. Zwiększenie stężeń obu peptydów we krwi świadczy o aktywacji mechanizmu kompensacyjnego hamującego rozwój objawów niewydolności serca [44].

Peptydy natriuretyczne oddziałują za pomocą receptorów umiejscowionych w błonie komórkowej. Wyróż- nia się trzy podtypy receptorów związanych z tymi peptydami: NPR-A, NPR-B i NPR-C [36,44,50]. Receptory NPR-A i NPR-B są białkami o aktywności błonowej cyklazamy guanylanowej. Domena wiążąca peptyd natriuretyczny znajduje się na zewnątrz komórki, a wewnątrzkomorowa część białka zawiera dystalnie centrum aktywne cyklazy oraz proksymalną domenę wykazującą aktywność kinazy białkowej [36,50]. Kinaza ta spełnia rolę czynnika sprzęgającego zewnątrzkomórkową domenę receptorową z wewnątrzkomórkową domeną katalityczną.

Receptory NPR-A, wykazują duże powinowactwo do ANP i BNP, ale nie w stosunku do CNP [27,34,36]. Receptorami peptydu natriuretycznego typu C są receptory NPR-B. Natomiast receptor NPR-C jest receptorem odpowiedzialnym za degradację peptydów natriuretycznych (ryc. 1). Budową przypomina receptory NPR-A i NPR-B, z wyjątkiem wewnątrzkomórkowej domeny, która nie wykazuje aktywności cyklazy guanylanowej. Kompleks powstający po przyłączeniu do receptora typu C peptydu natriuretycznego, przemieszcza się do lizosomów, gdzie peptyd ulega degradacji, a uwolniony receptor powraca na powierzchnię błony komórki. Peptydy natriuretyczne są inaktywowane nie tylko za pomocą receprota NPR-C, ale również przez obojętną endopeptydazę, która wystę- puje w układzie naczyniowym, w nerkach i płucach [34,36]. Typ C peptydu natriuretycznego jest wydzielany przede wszystkim przez komórki śródbłonka naczyń krwionośnych i podobnie jak ANP i BNP wiąże i aktywuje błonową cyklazę guanylanową. Interesujące jest, że u myszy niedobór CNP może się objawiać nie tylko w układzie sercowo-naczyniowym, ale również w układzie szkieletowym. Przeprowadzone badania wykazały, że CNP stymuluje wzrost kości długich nasilając proliferację chondrocytów i zwiększa wytwarzanie macierzy chrzęstnej [38,58]. Stwierdzono, że u zwierząt z niedoborem peptydu natriuretycznego typu C oraz deficytem błonowej cyklazy guanylanowej występuje karłowatość [8]. Ustalono, także, że niedobór cGMP zależnej kinazy typu II u myszy (Prkg2-/-mice), także powoduje wystą- pienie karłowatości, z powodu upośledzonego procesu endochondrialnej ossyfikacji [38,40].

Niedawno odkrytym białkiem wytwarzanym przez osteoblasty wykazującym podobieństwo z peptydami natriuretycznymi jest osteocrin (Ostn). Białko zostało wykryte w kościach, a także niezależnie w mięśniach jako musclin. Osteocrin wykazuje powinowactwo tylko do receptora NPR-C, ale nie do receptorów NPR-A i NPR-B, działając w obrębie receptora NPR-C jest konkurencyjny do ANP. Osteocrin działając w obrębie tego receptora jest konkurencyjy do ANP i BNP [38,49]. Transgeniczna ekspresja Ostn w obecności kolagenu typu I powoduje u myszy wzrost kości na długość oraz wystąpienie kifozy, a działanie to koreluje z podwyższeniem stężenia cGMP w komórce [41,49]. Podobny skutek obserwowano również u transgenicznych myszy z nadekspresją BNP lub CNP oraz u zwierząt pozbawionych receptora NPR-C. Badania te dowodzą, że osteocrin jest nowym, regulowanym dodatkowo przez witaminę D białkiem, wykazującym wpływ na osteoblasty za pośrednictwem szlaków sygnałowych zależnych od cGMP [58].

Metabolizm cGMP w komórce – fosfodiesterazy

Ważnym elementem odpowiedzialnym za regulację stę- żenia cGMP w komórkach jest ekspresja i aktywność fosfodiesteraz, enzymów hydrolizujących wiązania fosfodiestrowe. Fosfodiesterazy różnią się między sobą swoją trójwymiarową strukturą, właściwościami kinetycznymi, sposobem regulacji, ekspresją, umiejscowieniem w komórce oraz wrażliwością na inhibitory [16,37]. Ze względu na te cechy oraz specyfikę działania nadrodzinę enzymów PDE podzielono na 11 klas (PDE1-PDE11) [3]. Najczęściej fosfodiesterazy są uważane za dwusubstratowe (cAMP i cGMP) enzymy odpowiedzialnie za degradację cyklicznych nukleotydów. Stanowią więc podstawowy element przekazu sygnałów za ich pośrednictwem. Fosfodiesterazy PDE5, PDE6 i PDE9 należą do grupy najbardziej swoistej w stosunku do cGMP, PDE1, PDE2, PDE3, PDE10 i PDE11, mają zdolność do hydrolizy zarówno cGMP jak i cAMP, natomiast fosfodiesterazy PDE3, PDE7 i PDE8 są swoiste w stosunku do cAMP [5,16]. Większość PDE ma większe powinowactwo do cAMP, wyjątek stanowią fosfodiesterazy PDE5 i PDE9, które wykazują szczególną swoistość w stosunku do cGMP. PDE5 charakteryzuje się największą zdolnością wiązania cGMP powodując jego hydrolizę nawet w bardzo niskich stężeniach [3].

Cykliczny GMP wpływa na aktywnowść PDE. Proces ten zachodzi za pośrednictwem trzech różnych mechanizmów. Pierwszy polega na wzroście aktywności enzymatycznej PDE zgodnie z prawem działania mas, gdzie szybkość reakcji chemicznej jest proporcjonalna do iloczynu stężeń składników wszystkich uczestniczą- cych w niej reagentów (PDE5, PDE6, PDE9). W drugim szybkość hydrolizy cAMP zachodzi w wyniku inhibicji kompetycyjnej (PDE1, PDE2, PDE3). Trzeci mechanizm to inhibicja niekompetencyjna, polegająca na zmianie aktywności PDE przez bezpośrednie wiązanie cGMP z miejscem allosterycznym (PDE2, PDE5, PDE6, PDE10) [11,34]. Swoistość fosfodiesteraz do określonych substratów powoduje ich różny wpływ na szlaki regulacyjne w komórce, co wykorzystuje się w określonych stanach chorobowych [3]. Badania właściwości PDE pozwoliły na wprowadzeniu do terapii inhibitorów PDE3 (amrinon, milrinon, cilostazol), PDE4 (rolipram) oraz PDE5 (sildenafil, wardenafil). Inhibitory PDE szczególnie typu 5 oprócz działania naczyniowego wykazują także działanie przeciwzapalne i kardioprotekcyjne, które jest związane z obecnością PDE w płytkach krwi, w których wzrost cGMP działa antyagregacyjnie [3,10]. Dzięki odkryciu udziału fosfodiesteraz w mechanizmie rozkurczu mięśni gładkich stały się celem działania leków wykorzystywanych w terapii zaburzeń erekcji oraz w leczeniu nadci- śnienia płucnego.

Wysoka ekspresja PDE5 została wykazana również w tkance tłuszczowej, jednak rola jaką w niej odgrywa pozostaje ciągle niewyjaśniona. Przez zdolność do wpływania na stężenie cGMP i aktywność PKG, PDE5 wydaje się ważnym modulatorem funkcjonowania komórek tłuszczowych. Hamowanie aktywności enzymatycznej PDE5 w tkance tłuszczowej nasila różnicowanie się adipocytów oraz funkcjonowanie aromatazy. Ponadto, w komórkach tkanki tłuszczowej inhibicja PDE5 zmniejsza także wydzielanie adipokin, w tym czynników prozapalnych, nasila termogenezę w białej tkance tłuszczowej oraz przekształ- cenie androgenów do estrogenów. Fosfodiesteraza 5 może więc potencjalnie stanowić cel w farmakologicznym kontrolowaniu przyrostu tkanki tłuszczowej i zapobieganiu powstawania zespołu metabolicznego [2,9].

Szlaki sygnałowe aktywowane przez cGMP

Szlaki sygnałowe związane z kinazami białkowymi typu G

Transdukcja sygnałów za pomocą cGMP jest procesem złożonym. Metaboliczne szlaki, w których bierze udział są regulowane przez zmiany aktywności enzymów w nich uczestniczących. Zmiany te są inicjowane zwiększeniem stężenia jonów wapnia w komórce lub stymulacją receptorów peptydów natriuretycznych. Wzrost stężenia jonów wapnia w cytosolu powoduje wzrost aktywności syntazy tlenku azotu. Wytworzony przez nią tlenek azotu aktywuje sGC i zwiększa syntezę cyklicznego GMP. Jednak obecność wapnia może również hamować syntezę cyklicznego GMP przez inhibicję rozpuszczalnej cyklazy guanylowej i wzrost degradacji cGMP przez aktywację zależnej od wapnia fosfodiesterazy typu 1. Drugim źródłem cGMP jest wzrost aktywności mGC, będącej częścią receptorów peptydów natriuretycznych NPR-A i NPR-B.

Kinazy są grupą enzymów odpowiedzialnych za reakcję fosforylacji i istotnym ogniwem systemu przekazywania informacji w komórce. Kinazy fosforylując białka regulują ich aktywność wpływając w ten sposób na funkcje życiowe komórki. Kryterium ich podziału na klasy zależy od aminokwasu będącego akceptorem reszty fosforanowej przenoszonej podczas reakcji fosforylacji. Z tego względu kinazy białkowe można podzielić na: serynowo- -treoninowe i tyrozynowe oraz występujące głównie u organizmów prokariotycznych kinazy histydynowej [20,61]

Kinazy białkowe G (PKG) zwane również cGMP zależnymi kinazami proteinowymi są serynowo/treoninowymi kinazami aktywowanymi przez cykliczny GMP. Uczestniczą w reakcjach fosforylacji regulując m.in. takie procesy jak relaksacja mięśni gładkich, spermatogeneza, podział komórki, syntezę kwasów nukleinowych oraz procesy agregacji płytek krwi [20,21,43,48,57]. PKG występują powszechnie zarówno u organizmów eukariotycznych jak i prokariotycznych. U ssaków zidentyfikowano dwa geny prkg1 i prkg2, odpowiedzialne za kodowanie dwóch różnych typów cGMP zależnych kinaz: PKG-I i PKG-II [20,43,57]. Obie kinazy białkowe są homodimerami mają- cymi wspólne cechy strukturalne i są efektorami szlaków sygnałowych NO/cGMP i NP/cGMP. Każda z podjednostek enzymu składa się z trzech domen funkcyjnych. N-koń- cowa domena uczestniczy w procesie homodimeryzacji oraz działa hamująco na aktywność kinazy przy niedoborze cGMP. Odpowiedzialna jest również za interakcję z innymi białkami. Druga domena zwana jest częścią regulatorową i składa się z dwóch różnych miejsc wiążących cGMP. Trzecia domena katalityczna, odpowiada za reakcję przenoszenia grupy fosforanowej z ATP na grupę hydroksylową łańcucha bocznego białka docelowego. Związanie cGMP z domeną regulatorową enzymu powoduje zmiany konformacyjne, które znoszą inhibicję N-końcowego fragmentu enzymu, pozwalając tym samym na fosforylację białka substratowego. Mimo podobnej budowy PKG różnią się między sobą umiejscowieniem w komórce. Kinaza białkowa PKG-I występuje głównie w cytoplazmie, podczas gdy PKG II jest zakotwiczona w błonie komórkowej. Kinazy PKG-I i PKG-II różnią się również umiejscowieniem w poszczególnych tkankach. Stwierdzono wysoki poziom kinazy białkowej PKG-I we wszystkich typach komórek mięśni gładkich i w płytkach krwi, natomiast jej niska ekspresja występuje w komórkach śródbłonka i w kardiomiocytach. Obecność PKG-I stwierdzono również w fibroblastach, leukocytach oraz w niektórych strukturach układu nerwowego, takich jak: hipokamp, komórki Purkiniego w móżdżku, ciało migdałowate boczne oraz zwoje korzeni grzbietowych. N-końcowy fragment PKG-I może być zakodowany w dwojaki sposób tworząc dwie izoformy: PKG-Iα i PKG-Iβ [43]. PKG-Iβ do aktywacji wymaga 10-krotnie większego stężenia cGMP w porównaniu do PKG-Iα. W neuronach i płytkach krwi wykazano wysoką ekspresję izoformy kinazy PKG-Iα, natomiast w mięśniach gładkich są obecne obie izoformy enzymu [21]. Kinaza PKG-II występuje w komórkach wydzielniczych nabłonka jelita cienkiego, w komórkach warstwy kłębkowatej kory nadnerczy w komórkach Clara w odcinku dystalnym dróg oddechowych, w przewodzie trzustkowym, śliniankach, gruczołach podżuchwowych i w chondrocytach, natomiast nie występuje w kardiomiocytach i naczyniach krwionośnych.

W mięśniach gładkich PKG bierze udział w otwieraniu się kanałów potasowych aktywowanych wapniem, doprowadzając do hiperpolaryzacji błon komórek mię- śniowych oraz blokowania aktywności fosfolipazy C. Hamowanie aktywności fosfolipazy C i hiperpolaryzacja błon zmniejsza uwalnianie z siateczki sarkoplazmatycznej jonów Ca2+ przez trójfosforan inozytolu, inaktywując mechanizm skurczu mięśniówki.

Kanały jonowe aktywowane przez cGMP

Oprócz opisanych wcześniej kanałów potasowych aktywowanych z udziałem PKG w komórce występują również kanały aktywowane bezpośrednio przez cykliczne nukleotydy. Kanały bramkowane cyklicznymi nukleotydami (CNG) są kanałami jonowymi, które ulegają aktywacji po związaniu się z cząsteczką cGMP lub cAMP. Kanały te są ważnymi elementami komórki, biorącymi udział w transdukcji sygnałów, prowadzącymi do zmian potencjału błony komórkowej i/lub stężenia jonów wapnia Ca2+ w cytoplazmie [25]. Kanały CNG są nieselektywnymi kanałami kationowymi, które znajdują się w błonie komórek serca, płuc, nerek, trzustki, wątroby, śledziony, jąder oraz w korze mózgowej, móżdżku, hipokampie, wzgórzu i podwzgórzu [4,25,47].

Kanały bramkowane przez cykliczne nukleotydy są zbudowane z heterotetramerycznych kompleksów składają- cych się z dwu lub trzech różnych typów podjednostek, kodowanych przez sześć różnych genów i są aktywowane wyłącznie przez te nukleotydy [25]. Ich aktywacja może zachodzić z udziałem jednego z nukleotydów lub rzadziej przez ich połączenie. Do aktywacji jednego kanału jest potrzebne w przybliżeniu około 4 cząsteczek cyklicznych nukleotydów. Kanały CNG wykazują znaczną nieselektywność, pozwalając na przepływ kationów do lub z komórki, co może skutkować depolaryzacją lub hiperpolaryzacją błony komórkowej [25].

Interakcje cGMP z innymi szlakami metabolicznymi

Cykliczne nukleotydy (AMP i GMP) będąc endogennymi mediatorami wielu fizjologicznych procesów, takich jak: aktywacja swoistych kinaz białkowych, procesy widzenia, węchu, zmiany w przepuszczalności błon komórkowych czy kurczliwość mięśni gładkich, mogą często wchodzić we wzajemne interakcje [6,37,52]. W procesie regulacji napięcia mięśni gładkich zwiększenie stężenia cAMP lub cGMP zapoczątkowuje kaskady nastę- pujących po sobie reakcji, obejmujących aktywację kinaz białkowych zależnych od cyklicznych nukleotydów, odpowiednio PKA i PKG. Dochodzi do defosforylacji miozyny i kanałów wapniowych oraz aktywacji pomp wapniowych prowadząc do zmniejszenia cytosolowego stężenia jonów wapnia i rozkurczu mięśniówki gładkiej [6].

Istotnym elementem interakcji między cAMP i cGMP jest wpływ cGMP na metabolizm cAMP. Wykazano, że cGMP może być wewnątrzkomórkowym regulatorem aktywności fosfodiesteraz. Cykliczny GMP może stymulować aktywność cGMP-zależnej fosfodiesterazy 2 (PDE2) lub hamować fosfodiesterazę 3. Oznacza to, że cGMP w różny sposób wpływa na stężenie cyklicznych nukleotydów sprzęgając ze sobą szlaki sygnałowe zależne od kinaz biał- kowych cGMP związanych z metabolizmem i przekaźnictwem za pośrednictwem cAMP i kinazy białkowej A [6,35]. Szczególną klasą wśród fosfodiesteraz są PDE3, gdyż mają zdolność do hydrolizy zarówno cAMP jak i cGMP. Swoisty mechanizm łączenia się cAMP z ich centrum aktywnym sprawia, że wykazują dużo większe powinowactwo do cGMP niż do cAMP. Mechanizm łączenia cGMP z enzymem nie jest do końca wyjaśniony. Uważa się jednak, że wysoki stopień powinowactwa cGMP do miejsca aktywnego oraz jego wolna hydroliza zapobiega przyłączeniu się czą- steczki cAMP. Na podstawie tych obserwacji uważa się, że cGMP jest kompetycyjnym inhibitorem hydrolizy cAMP [3,35]. Fosfodiesterazy klasy 3 wyróżniają się na tle innych również zdolnością do hydrolizy cAMP lub cGMP po aktywacji przez kinazy białkowe i dlatego mogą być łącznikiem między szlakami cAMP i cGMP zależnymi [35]. Aktywność katalityczna PDE3 może być indukowana w wyniku modyfikacji jej struktury z udziałem kinaz białkowych PKA, PKB, PKC, PKG, które fosforylują określone reszty serynowe w domenie regulatorowej enzymu [18,22,35,45]. Różne mechanizmy działania PDE3 w komórce sprawiają, że pełni ona szczególną rolę w transdukcji sygnałów wielu szlaków przebiegających z udziałem cAMP i cGMP.

Dobrym przykładem interakcji między cAMP a cGMP jest przekaźnictwo związane z działaniem peptydów natriuretycznych, hormonów czy czynników wzrostu [35]. Rola PDE3 w szlakach sygnałowych peptydów natriuretycznych jest bowiem również związana z regulacją poziomu cAMP, w odpowiedzi na zmiany stężenia cGMP. Peptydy natriuretyczne przez aktywację receptorów NPR-A i NPR-B, powodują wzrost wewnątrzkomórkowego stężenia cGMP. Dochodzi do kompetycyjnego hamowania aktywności PDE3 i wzrostu wewnątrzkomórkowego stężenia cAMP, co skutkuje aktywacją kinazy białkowej A. W kardiomiocytach PKA fosforyluje podjednostki β kanałów wapniowych typu L, zwiększając napływ jonów Ca2+ do komórki, a także czę- stość i siłę skurczu mięśnia sercowego, natomiast w mię- śniówce naczyń hamuje kinazę lekkich łańcuchów miozyny prowadząc do rozkurczu [32,35,51,56].

Przekaźnictwo z udziałem białek Wnt reguluje w okresie zarodkowym proliferację, różnicowanie się oraz migrację komórek, natomiast u dorosłych organizmów odpowiada głównie za homeostazę tkankową indukując procesy proliferacji i różnicowania komórek macierzystych. Wszystkie biologiczne funkcje białek Wnt mogą zachodzić w sposób kanoniczny (klasyczny) Wnt/Beta-kateina oraz niekanoniczny (nieklasyczny) Wnt/Ca2+ z udziałem kinazy białkowej A lub w wyniku polaryzacji komórkowej (Wnt-PCP) [24,29]. Zasada aktywacji wszystkich ście- żek sygnałowych Wnt jest podobna. Związanie białek Wnt z receptorem błonowym pozwala na przyłączenie koreceptora z rodziny LRP (low density lipoprotein receptor related protein) i aktywację wewnątrzkomórkowej kaskady sygnałowej [29]. Rodzaj przekazanego sygnału zależy od rodzaju receptora oraz warunków metabolicznych panujących w komórce. Receptorem biorącym udział w wewnątrzkomórkowej sygnalizacji z udziałem beta-kateiny jest receptor Frizzled 1. Ścieżka ta wpływa na takie procesy komórkowe jak embriogeneza, różnicowanie, przeżywalność oraz proliferacja komórek [29,33].

Ścieżka niekanoniczna zależna od jonów wapniowych ma charakter antagonistyczny w stosunku do ścieżki kanonicznej i jest niezależna od beta-kateniny [28,29]. Niekanoniczna ścieżka polaryzacji komórkowej (Wnt-PCP) jest odpowiedzialna za tworzenie się i modelowanie cytoszkieletu przez co istotnie wpływa na kształt komórek. Drugi niekanoniczny szlak sygnalizacji Wnt, tj. ścieżka Wnt/ Ca2+ odpowiada za regulację stężenia wapnia wewnątrz komórki i jest również określana jako niekanoniczny szlak Wnt/Ca2+/cGMP, w którym pośredniczy odkryty stosunkowo niedawno receptor Frizzled-2. Aktywacja tego receptora powoduje wzrost wewnątrzkomórkowego stężenia jonów wapnia i obniża wewnątrzkomórkowe stę- żenia cGMP [29,55,59]. Natomiast zmiany w wewnątrzkomórkowej koncentracji jonów wapniowych, wpływają na aktywność kalmoduliny, kalcyneuryny czy jądrowego czynnika transkrypcyjnego NFAT. Ten rodzaj przekazu Wnt wpływa m.in. na procesy różnicowania osteoblastów i przebudowę kości zachodzące zarówno w fazie rozwoju jak i odnowy tkanki kostnej [60].

Wpływ hormonów płciowych na poziom cGMP

Regulacja funkcjonowania komórek przez hormony steroidowe może być związana z ich wpływem na transkrypcję genów (genomowy szlak regulatorowy) lub wynikać z innych niegenomowych mechanizmów ich działania. Te ostatnie polegają na modyfikowaniu aktywności komórek przez bezpośrednią interakcję z białkami regulatorowymi, kinazami aktywowanymi mitogenami, kinazami 3-fosfatydyloinozytolu czy kinazami tyrozynowymi [64]. U zwierząt stwierdzono także, że hormony steroidowe mogą modulować wytwarzanie tlenku azotu i cGMP [62]. Dowiedziono, że progesteron podwyższa ekspresję syntazy tlenku azotu NOS II w macicy ciężarnej samicy szczura, natomiast 17β-estradiol ją hamuje i pobudza ekspresję genu NOS-III, co wskazuje na złożony, istotny udział cGMP w regulacji kurczliwości macicy [63]. Wyniki badań sugerują również, że niedobór estradiolu w okresie postmenopauzalnym może być związany z wystąpieniem zaburzeń nastroju o charakterze depresyjnym oraz że tlenek azotu może być ważnym czynnikiem pośredniczącym w patomechanizmie powstawania depresji [19,31]. Stwierdzono, że zahamowanie szlaku NOS/NO/cGMP w warunkach niedoboru estrogenów może mieć związek z antydepresyjnym działaniem estradiolu [19]. Wykazano także, że podawanie L-argininy (prekursor NO) lub inhibitora PDE-5 (sildenafil) działa przeciwdepresyjnie podobnie do obserwowanego po zastosowaniu wysokiej dawki estradiolu [19].

Testosteron jest wytwarzany przez komórki Leydiga w jądrach pod wpływem hormonu luteinizującego, a także w niewielkich ilościach przez korę nadnerczy, jajniki oraz łożysko. Testosteron może również modyfikować aktywność szlaków sygnałowych NO/cGMP. Jego rola w tym procesie jest słabo poznana i prawdopodobnie polega na zwiększeniu syntezy NO przez nasilenie ekspresji syntazy NOS II, przyczyniając się w ten sposób do wzrostu stężenia cGMP w komórkach Leydiga. Wskazuje to na możliwość wpływania testosteronu na szlak sygnałowy NO/cGMP i regulację spermatogenezy oraz syntezy hormonów steroidowych w jądrach [1].

Podsumowanie

Cykliczny GMP jest cząsteczką sprzęgającą wewnątrzkomórkową transdukcję sygnałów szlaków dla peptydów natriuretycznych, tlenku azotu i tlenku węgla. Obecnie wiadomo, że cGMP działając na aktywność kanałów jonowych, fosfodiesteraz lub kinaz białkowych G bierze udział w regulacji procesów widzenia, neurotransmisji, homeostazy wapnia, krzepnięcia, pracy serca, krążenia krwi, ekspresji genowej, a także modyfikuje przekaźnictwo szlaków związanych z cAMP, białkami Wnt i hormonami steroidowymi. Mniej znany jest udział szlaków zależnych od cGMP w regulacji procesów przebudowy kości, adipogenezy, wytwarzania hormonów oraz cytokin w tkance tłuszczowej. Wpływ cGMP na tkankę kostną i układ hormonalny daje nadzieję na opracowanie nowych, wysoce selektywnych terapii modyfikujących objawy towarzyszące menopauzie i zespołowi metabolicznemu.

Przypisy

• 1. Andric S.A., Janjic M.M., Stojkov N.J., Kostic T.S.: Testosterone–induced modulation of nitric oxide-cGMP signaling pathway andandrogenesis in the rat Leydig cells. Biol. Reprod., 2010; 83: 434-442
  Google Scholar
• 2. Armani A., Marzolla V., Rosano G.M., Fabbri A., Caprio M.: Phosphodiesterasetype 5 (PDE5) in the adipocyte: a novel player in fatmetabolism?. Trends Endocrinol. Metab., 2011; 22: 404-411
  Google Scholar
• 3. Bender A.T., Beavo J.A.: Cyclic nucleotide phosphodiesterases:molecular regulation to clinical use. Pharmacol. Rev., 2006; 58: 488-520
  Google Scholar
• 4. Broillet M.C., Firestein S.: Cyclic nucleotide-gated channels. Molecularmechanisms of activation. Ann. NY Acad. Sci., 1999; 868:730-740
  Google Scholar
• 5. Budworth J., Meillerais S., Charles I., Powell K.: Tissue distributionof the human soluble guanylate cyclases. Biochem. Biophys.Res. Commun., 1999; 263: 696-701
  Google Scholar
• 6. Cai Y.L., Sun Q., Huang X., Jiang J.Z., Zhang M.H., Piao L.H., Jin Z.,Xu W.X.: cGMP-PDE3-cAMP signal pathway involved in the inhibitoryeffect of CNP on gastric motility in rat. Regul. Pept., 2013; 180: 43-49
  Google Scholar
• 7. Chrisman T.D., Garbers D.L., Parks M.A., Hardman J.G.: Characterizationof particulate and soluble guanylate cyclases from rat lung.J. Biol. Chem., 1975; 250: 374-381
  Google Scholar
• 8. Chusho H., Tamura N., Ogawa Y., Yasoda A., Suda M., MiyazawaT., Nakamura K., Nakao K., Kurihara T., Komatsu Y., Itoh H., TanakaK., Saito Y., Katsuki M., Nakao K.: Dwarfism and early death in micelacking C-type natriuretic peptide. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2001;98: 4016-4021
  Google Scholar
• 9. Colombo G., Colombo M.D., Schiavon Lde L., d’Acampora A.J.:Phosphodiesterase 5 as target for adipose tissue disorders. NitricOxide, 2013; 35: 186-192
  Google Scholar
• 10. Coquil J.F., Franks D.J., Wells J.N., Dupuis M., Hamet P.: Characteristicsof a new binding protein distinct from the kinase forguanosine 3’:5’-monophosphate in rat platelets. Biochim. Biophys.Acta, 1980; 631: 148-165
  Google Scholar
• 11. Corbin J.D., Francis S.H.: Cyclic GMP phosphodiesterase-5: targetof sildenafil. J. Biol. Chem., 1999; 274: 13729-13732
  Google Scholar
• 12. Derbyshire E.R., Marletta M.A.: Biochemistry of soluble guanylatecyclase. Handb. Exp. Pharmacol., 2009; 191: 17-31
  Google Scholar
• 13. Dessì-Fulgheri P., Sarzani R., Rappelli A.: Role of the natriureticpeptide system in lipogenesis/lipolysis. Nutr. Metab. Cardiovasc. Dis.,2003; 13: 244-249
  Google Scholar
• 14. Fleming I., Busse R.: NO: the primary EDRF. J. Mol. Cell. Cardiol.,1999; 31: 5-14
  Google Scholar
• 15. Förstermann U., Boissel J.P., Kleinert H.: Expressional control ofthe ‘constitutive’ isoforms of nitric oxide synthase (NOS I and NOSIII). FASEB J., 1998; 12: 773-790
  Google Scholar
• 16. Francis S.H., Blount M.A., Corbin J.D.: Mammalian cyclic nucleotidephosphodiesterases: molecular mechanisms and physiologicalfunctions. Physiol. Rev., 2011; 91: 651-690
  Google Scholar
• 17. Francis S.H., Busch J.L, Corbin J.F., Sibley D.: cGMP-dependentprotein kinases and cGMP phosphodiesterases in nitric oxide andcGMP action. Pharmacol. Rev., 2010; 62: 525-563
  Google Scholar
• 18. Han S.J., Vaccari S., Nedachi T., Andersen C.B., Kovacina K.S.,Roth R.A., Conti M.: Protein kinase B/Akt phosphorylation of PDE3Aand its role in mammalian oocyte maturation. EMBO J., 2006; 25:5716-5725
  Google Scholar
• 19. Heydarpour P., Salehi-Sadaghiani M., Javadi-Paydar M., RahimianR., Fakhfouri G., Khosravi M., Khoshkish S., Gharedaghi M.H.,Ghasemi M., Dehpour A.R.: Estradiol reduces depressive-like behaviorthrough inhibiting nitric oxide/cyclic GMP pathway in ovariectomizedmice. Horm. Behav., 2013; 63: 361-369
  Google Scholar
• 20. Hofmann F., Bernhard D., Lukowski R., Weinmeister P.: cGMPregulated protein kinases (cGK). Handb. Exp. Pharmacol., 2009; 191:137-162
  Google Scholar
• 21. Hofmann F., Wegener J.W.: cGMP-dependent protein kinases(cGK). Methods Mol. Biol., 2013; 1020: 17-50
  Google Scholar
• 22. Hunter R.W., Mackintosh C., Hers I.: Protein kinase C-mediatedphosphorylation and activation of PDE3A regulate cAMP levels inhuman platelets. J. Biol. Chem., 2009; 284: 12339-12348
  Google Scholar
• 23. Jerczyńska H., Pawłowska Z.: Peptydy natriuretyczne – ich receptoryi rola w układzie krążenia. Postępy Biochem., 2008; 54: 35-42
  Google Scholar
• 24. Johnson M.L., Rajamannan N.: Diseases of Wnt signaling. Rev.Endocr. Metab. Disord., 2006; 7: 41-49
  Google Scholar
• 25. Kaupp U.B., Seifert R.: Cyclic nucleotide-gated ion channels.Physiol. Rev., 2002; 82: 769-824
  Google Scholar
• 26. Kimura H., Murad F.: Evidence for two different forms of guanylatecyclase in rat heart. J. Biol. Chem., 1974; 249: 6910-6916
  Google Scholar
• 27. Koesling D., Böhme E., Schultz G.: Guanylyl cyclases, a growingfamily of signal-transducing enzymes. FASEB J., 1991; 5: 2785-2791
  Google Scholar
• 28. Komiya Y., Habas R.: Wnt signal transduction pathways. Organogenesis,2008; 4: 68-75
  Google Scholar
• 29. Koziński K., Dobrzyń A.: Szlak sygnałowy Wnt i jego rola w regulacjimetabolizmu komórki. Postępy Hig. Med. Dośw., 2013; 67:1098-1108
  Google Scholar
• 30. Kuhn M.: Structure, regulation, and function of mammalianmembrane guanylyl cyclase receptors, with a focus on guanylylcyclase-A. Circ. Res., 2003; 93: 700-709
  Google Scholar
• 31. Kulkarni S.K., Dhir A.: Possible involvement of L-arginine-nitricoxide (NO)-cyclic guanosine monophosphate (cGMP) signalingpathway in the antidepressant activity of berberine chloride. Eur.J. Pharmacol., 2007; 569: 77-83
  Google Scholar
• 32. Levy F.O.: Cardiac PDEs and crosstalk between cAMP and cGMPsignalling pathways in the regulation of contractility. NaunynSchmiedebergs Arch. Pharmacol., 2013; 386: 665-670
  Google Scholar
• 33. Logan C.Y., Nusse R.: The Wnt signaling pathway in developmentand disease. Annu. Rev. Cell Dev. Biol., 2004; 20: 781-810
  Google Scholar
• 34. Lucas K.A., Pitari G.M., Kazerounian S., Ruiz-Stewart I., Park J.,Schulz S., Chepenik K.P., Waldman S.A.: Guanylyl cyclases and signalingby cyclic GMP. Pharmacol. Rev., 2000; 52: 375-414
  Google Scholar
• 35. Makuch E., Matuszyk J.: Fosfodiesterazy rodziny 3 sprzęgająszlaki sygnałowe zależne od kinaz białkowych i cyklicznego GMPz metabolizmem cyklicznego AMP. Postępy Hig. Med. Dośw., 2012;66: 492-500
  Google Scholar
• 36. Malinowski M., Biernat J., Roleder T., Dalecka A.M., Reszka B.,Deja M.A., Woś S., Gołba K.S.: Peptydy natriuretyczne: coś nowegow kardiologii? Kardiol. Pol., 2006; 64 (Suppl. 6): 578-585
  Google Scholar
• 37. Maurice D.H., Palmer D., Tilley D.G., Dunkerley H.A., NethertonS.J., Raymond D.R., Elbatany H.S., Jimmo S.L.: Cyclic nucleotidephosphodiesterase activity, expression, and targeting in cells of thecardiovascular system. Mol. Pharmacol., 2003; 64: 533-546
  Google Scholar
• 38. Mericq V., Uyeda J.A., Barnes K.M., De Luca F., Baron J.: Regulationof fetal rat bone growth by C-type natriuretic peptide andcGMP. Pediatr. Res., 2000; 47: 189-193
  Google Scholar
• 39. Michel T., Feron O.: Nitric oxide synthases: which, where, how,and why? J. Clin. Invest., 1997; 100: 2146-2152
  Google Scholar
• 40. Miyazawa T., Ogawa Y., Chusho H., Yasoda A., Tamura N., KomatsuY., Pfeifer A., Hofmann F., Nakao K.: Cyclic GMP-dependent protein kinase II plays a critical role in C-type natriuretic peptide-mediatedendochondral ossification. Endocrinology, 2002; 143: 3604-3610
  Google Scholar
• 41. Moffatt P., Thomas G., Sellin K., Bessette M.C., Lafreniere F.,Akhouayri O., St-Arnaud R., Lanctot C.: Osteocrin is a specific ligandof the natriuretic peptide clearance receptor that modulates bonegrowth. J. Biol. Chem., 2007; 282: 36454-36462
  Google Scholar
• 42. Nossaman B., Pankey E., Kadowitz P.: Stimulators and activatorsof soluble guanylate cyclase: review and potential therapeutic indications.Crit. Care Res. Pract., 2012; 2012: 290805
  Google Scholar
• 43. Ørstavik S., Natarajan V., Taskén K., Jahnsen T., Sandberg M.:Characterization of the human gene encoding the type Iα and typeIβ cGMP-dependent protein kinase (PRKG1). Genomics, 1997; 42:311-318
  Google Scholar
• 44. Pakuła D., Marek B., Kajdaniuk D., Kos-Kudła B., Borgiel-MarekH., Krysiak R., Gatnar A., Pakuła P.: Peptydy natriuretyczne: ich znaczeniew diagnostyce i terapii. Endokrynol. Pol., 2007; 58: 364-374
  Google Scholar
• 45. Palmer D., Jimmo S.L., Raymond D.R., Wilson L.S., Carter R.L.,Maurice D.H.: Protein kinase A phosphorylation of human phosphodiesterase3B promotes 14-3-3 protein binding and inhibits phosphatase-catalyzedinactivation. J. Biol. Chem., 2007; 282: 9411-9419
  Google Scholar
• 46. Pfeifer A., Kilić A., Hoffmann L.S.: Regulation of metabolismby cGMP. Pharmacol. Ther., 2013; 140: 81-91
  Google Scholar
• 47. Pifferi S., Boccaccio A., Menini A.: Cyclic nucleotide-gated ionchannels in sensory transduction. FEBS Lett., 2006; 580: 2853-2859
  Google Scholar
• 48. Pimentel E.: Handbook of Growth Factors, vol. 1, CRC Press,1994, 106-107
  Google Scholar
• 49. Potter L.R., Abbey-Hosch S., Dickey D.M.: Natriuretic peptides,their receptors, and cyclic guanosine monophosphate-dependentsignaling functions. Endocr. Rev., 2006; 27: 47-72
  Google Scholar
• 50. Potthast R., Potter L.R.: Phosphorylation-dependent regulationof the guanylyl cyclase-linked natriuretic peptide receptors. Peptides,2005; 26: 1001-1008
  Google Scholar
• 51. Qvigstad E., Moltzau L.R., Aronsen J.M., Nguyen C.H., HougenK., Sjaastad I., Levy F.O., Skomedal T., Osnes J.B.: Natriuretic peptidesincrease β1-adrenoceptor signalling in failing hearts throughphosphodiesterase 3 inhibition. Cardiovasc. Res., 2010; 85: 763-772
  Google Scholar
• 52. Rybalkin S.D., Yan C., Bornfeld K.E., Beavo J.A.: Cyclic GMP phosphodiesterasesand regulation of smooth muscle function. Circ.Res., 2003; 93: 280-291
  Google Scholar
• 53. Sengenès C., Berlan M., De Glisezinski I., Lafontan M., Galitzky J.:Natriuretic peptides: a new lipolytic pathway in human adipocytes.FASEB J., 2000; 14: 1345-1351
  Google Scholar
• 54. Sengenes C., Stich V., Berlan M., Hejnova J., Lafontan M., PariskovaZ., Galitzky J.: Increased lipolysis in adipose tissue and lipidmobilization to natriuretic peptides during low-calorie diet in obesewomen. Int. J. Obes. Relat. Metab. Disord., 2002; 26: 24-32
  Google Scholar
• 55. Shimizu N., Kawakami K., Ishitani T.: Visualization and explorationof Tcf/Lef function using a highly responsive Wnt/β-cateninsignaling-reporter transgenic zebrafish. Dev. Biol., 2012; 370: 71-85
  Google Scholar
• 56. Springer J., Azer J., Hua R., Robbins C., Adamczyk A., McBoyle S., Bissell M.B., Rose R.A.: The natriuretic peptides BNP and CNPincrease heart rate and electrical conduction by stimulating ioniccurrents in the sinoatrial node and atrial myocardium following activationof guanylyl cyclase-linked natriuretic peptide receptors. J.Mol. Cell. Cardiol., 2012; 52: 1122-1134
  Google Scholar
• 57. Surks H.K.: cGMP-dependent protein kinase I and smooth musclerelaxation: a tale of two isoforms. Circ. Res., 2007; 101: 1078-1080
  Google Scholar
• 58. Thomas G., Moffatt P., Salois P., Gaumond M.H., Gingras R., GodinE., Miao D., Goltzman D., Lanctot C.: Osteocrin, a novel bone-specificsecreted protein that modulates the osteoblast phenotype. J. Biol.Chem., 2003; 278: 50563-50571
  Google Scholar
• 59. Wang H., Lee Y., Malbon C.C.: PDE6 is an effector for the Wnt/Ca2+/cGMP-signalling pathway in development. Biochem. Soc.Trans., 2004; 32: 792-796
  Google Scholar
• 60. Wang Y., Li Y.P., Paulson C., Shao J.Z., Zhang X., Wu M., ChenW.: Wnt and the Wnt signaling pathway in bone development anddisease. Front Biosci., 2014; 19: 379-407
  Google Scholar
• 61. Wolanin P.M., Thomason P.A., Stock J.B.: Histidine protein kinases:key signal transducers outside the animal kingdom. GenomeBiol., 2002; 3: reviews3013.1
  Google Scholar
• 62. Yallampalli C., Byam-Smith M., Nelson S.O., Garfield R.E.: Steroidhormones modulate the production of nitric oxide and cGMP in therat uterus. Endocrinology, 1994; 134: 1971-1974
  Google Scholar
• 63. Yallampalli C., Dong Y.L.: Estradiol-17β inhibits nitric oxidesynthase (NOS)-II and stimulates NOS-III gene expression in the ratuterus. Biol. Reprod., 2000; 63: 34-41
  Google Scholar
• 64. Zielniok K., Gajewska M., Motyl T.: Molekularne aspekty działania17β-estradiolu i progesteronu w komórkowych szlakach sygna-łowych. Postępy Hig. Med. Dośw., 2014; 68: 777-792
  Google Scholar

Pełna treść artykułu