guanilato ciclasa

NEFROLOGÍA. Vol. XXI. Número 3. 2001

FORMACIÓN CONTINUADA

Guanilato ciclasas: procesos fisiológicos
mediados por GMPc
F. Rivero-Vilches*1, S. de Frutos*1, M. Rodríguez-Puyol*, D. Rodríguez-Puyol** y M. Saura*
*Departamento de Fisiología. Universidad de Alcalá. **Unidad de Nefrología. Hospital Universitario «Príncipe de Asturias».
1
Estos autores contribuyeron por igual a este trabajo.INTRODUCCIÓN
En 1957 Sutherland y cols., propusieron la existencia de segundos mensajeros como mediadores en la
transmisión de señales biológicas, señalando a la familia de las Adenilato Ciclasas (AC) y a su producto,
el monofosfato de adenosina cíclico (AMPc), como el
arquetipo de segundos mensajeros 1-3. Sucesivos descubrimientos han demostrado que lo propuesto por
Sutherlandconstituye una de las bases fundamentales
de los procesos biológicos de transmisión de señales.
A partir de 1963, el descubrimiento por Ashman
del monofosfato de guinidina cíclico (GMPc), producto de las Guanilato Ciclasas (GC), que sirven de
receptores a ligandos como el óxido nítrico (NO) y
los péptidos natriuréticos (PN), proporcionó un
nuevo paradigma en la transmisión de señales mediadas porsegundos mensajeros 4-6.
Las GC constituyen una subfamilia de receptores,
dentro de la superfamilia de las nucleótido ciclasas,
de amplia distribución en el organismo y que se dividen a su vez en los siguientes subtipos: a) Guanilato Ciclasas Particuladas (GCp), que están asociadas
a la membrana plasmática y reconocen diferentes
péptidos natriuréticos y b) Guanilato Ciclasas Solubles (GCs),que se encuentran inmersas en el citoplasma y son el único receptor conocido del NO.
SUPERFAMILIA DE LAS NUCLEÓTIDO CICLASAS
Esta superfamilia engloba las AC y las GC. La función bioquímica que las caracteriza es la transforma-

Correspondencia: Dr. Diego Rodríguez Puyol
Servicio de Nefrología
Hospital Universitario Príncipe de Asturias
Autovía Madrid-Barcelona, km. 33,500
Alcalá de Henares28871 Madrid (España)
E-mail: drodriguez@hupa.insalud.es

ción de nucleótidos trifosfato (ATP y GTP respectivamente) en nucleótidos monofosfato cíclicos (AMPc y
GMPc). Todas ellas tienen un dominio catalítico altamente conservado evolutivamente que las engloba
como miembros de una misma familia. Este dominio
se encuentra situado en el extremo carboxilo terminal
en las diferentessubunidades de las GC y repetidos
dos veces en la AC, guardando una homología del
40% entre las diferentes proteínas de la superfamilia 7.
Esta homología estructural hace que las reacciones que
catalizan sean virtualmente idénticas y permite pensar
que se regulen por mecanismos similares.
Todas las nucleótido ciclasas son activadas tras la
unión del ligando a su receptor, pero en el caso de
la ACexisten proteínas interpuestas en la transmisión de la señal, las proteínas G activadoras, mientras que en las GC es la misma proteína la que realiza las funciones receptora y catalítica.
Adenilato ciclasa
La AC es una proteína de membrana. Es un monómero formado por el conjunto de dos dominios
con seis hélices transmembrana cada uno, alternados
con dos dominios catalíticos intracelulares8;a estos
dos dominios se les nombró C1 y C2 9-10. La estructura cristalina de la AC hace pensar que uno de estos
dominios catalíticos es el centro de unión de forskolina, una droga hipotensora que funciona como activador directo de la AC y que se ha utilizado para
su estudio 11-12, y el otro une al sustrato (ATP) junto
con dos molecular de Mg2+ para formar AMPc.
Guanilato ciclasas
Las GCguardan una homología evidente que las
diferencia del otro miembro de la superfamilia. Así,
las GC se encuentran de forma activa como dímero, con la zona de unión al ligando en el extremo
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F. RIVERO-VILCHES y cols.

amino terminal. La unión del ligando produce un
cambio conformacional que activa la zona catalítica en el extremo carboxilo terminal 13.
La GCp es una enzima de membrana...