| Die cGMP Konzentration im Außensegment wird durch die Balance aus Synthese
und Hydrolyse bestimmt. Die cGMP-Synthese durch das Enzym Guanylylzyklase (GC) wird durch
das regulatorische Protein GCAP (guanylyl cyclase activating protein) kontrolliert.
GCAP aktiviert GC aber nur bei niedrigen Ca2+-Konzentrationen. Letzlich unterliegt
die Synthese von cGMP also der Ca2+-Konzentration im Außensegment. Abgebaut
wird cGMP durch Phosphodiesterase (PDE), die bei Belichtung durch Rhodopsin und Transducin
aktiviert wird.
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Die Ca2+-Konzentration im Außensegment hängt vor allem von
der Aktivität der cGMP-gesteuerten Kanäle, also von der cGMP-Konzentration, ab.
Im Dunkeln sind die Kanäle aktiv und leiten Ca2+ in die Zelle. Dadurch
wird eine relativ hohe Ca2+-Konzentration (ca 400 nM) aufrechterhalten, die ausreicht,
um GCAP zu hemmen. Das verhindert einen übermäßigen Anstieg der cGMP-Konzentration.
Wenn bei Belichtung die Kanäle schließen, fällt die Ca2+-Konzentration
auf ca. 50 nM. Der Grund dafür ist die andauernde Aktivität des Austauschers,
eines Proteins, das einen Einstrom von Na+ an den Export von Ca2+ und
K+ koppelt. Bei niedriger Ca2+-Konzentration kann GCAP die GC aktivieren, und
die cGMP-Synthese wird wieder verstärkt.
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