background image

 

 

 

 

ROLA cGMP W TRANSMISJI SYGNAŁÓW

ROLA cGMP W TRANSMISJI SYGNAŁÓW

 I PATOGENEZIE CHORÓB 

 I PATOGENEZIE CHORÓB 

NACZYNIOWYCH

NACZYNIOWYCH

background image

 

 

 

 

NO- sytazy

NO- sytazy

 nNOS(1), eNOS(2), 

 nNOS(1), eNOS(2), 

iNOS(3)                             

iNOS(3)                             

      NO                    

      NO                    





receptor

receptor

            GTP                ATP 

            GTP                ATP 

CG – cGMP     CA - cAMP 

CG – cGMP     CA - cAMP 

PKG                  PKA          

PKG                  PKA          

                      

                      

VASP

VASP

PDE 1 - 8

PDE 1 - 8

background image

 

 

 

 

Serce, mózg                 

Serce, mózg                 

mięśniówka

mięśniówka

                                  gładka

                                  gładka

  

  

ANP BNP                                  NO

ANP BNP                                  NO

                             

                             

GTP

GTP

       

       

pCG                                   sCG

pCG                                   sCG

    

    

cGMP                                  cGMP 

cGMP                                  cGMP 

Hamowanie                  Rozkrcz m. 

Hamowanie                  Rozkrcz m. 

gładkiej

gładkiej

   

   

czynności 

czynności 

   

   

m. sercowego 

m. sercowego 

   

   

i m. szkieletowych

i m. szkieletowych

background image

 

 

 

 

Serce, mózg                 

Serce, mózg                 

mięśniówka

mięśniówka

                                  gładka

                                  gładka

     

     

Receptory

Receptory





adrenergiczne

adrenergiczne

ATP                                  ATP

ATP                                  ATP

       

       

pCA                                   sCA

pCA                                   sCA

 

 

cAMP                               cAMP 

cAMP                               cAMP 

Pobudzenie  Ca      Rozkurcz m. gładkiej 

Pobudzenie  Ca      Rozkurcz m. gładkiej 

Ca

Ca

   

   

czynności 

czynności 

   

   

m. sercowego 

m. sercowego 

   

   

i m. szkieletowych

i m. szkieletowych

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

NO – syntaza śródbłonka 

NO – syntaza śródbłonka 

eNOS

eNOS

Czynniki rozprzęgające  dipol 

Czynniki rozprzęgające  dipol 

                      

                      

(eNOS – eNOS) 

(eNOS – eNOS) 

Cukrzyca

Cukrzyca

Nadciśnienie

Nadciśnienie

Miażdżyca 

Miażdżyca 

Chroniczne palenie

Chroniczne palenie

Tolerancja na nitraty

Tolerancja na nitraty

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

NO/cGMP kaskada sygnałów. 

NO endogenny syntetyzowany przez NO- syntazy: eNOS i 
nNOS

Nitraty - uwalniane z egzogennie stosowanych donatorów

NO - aktywuje CG  i prowadzi do wzrostu poziomu cGMP.

      

cGMP jako II-przekaźnik moduluje 

aktywność

:  

     

 cGMP -zależnych kinaz, 

 kanałów jonowych bramkowanych przez cGMP, 

 cGMP -regulowanych fosfodwuesteraz. 

Wymienione efektory są ściśle związane z licznymi 
funkcjami fizjologicznymi 

         układu sercowo – naczyniowego 

         układu nerwowego.  

   YC-1 and BAY 58-2667 reprezentują nową klasę aktywatorów 
CG 
       -  aktywowanej przez NO. 

background image

 

 

 

 

Nowy mechanizm regulacji naczyń związany z 

Nowy mechanizm regulacji naczyń związany z 

hamowaniem cGMP- zależnej kinazy proteinowej (PKG).

hamowaniem cGMP- zależnej kinazy proteinowej (PKG).

Peptyd DT-2 penetrujący błonę komórkową – inhibitor 

Peptyd DT-2 penetrujący błonę komórkową – inhibitor 

PKG.

PKG.

  

Konstytutywna aktywność PKG wywiera ciągłe modulujące działanie 

na 
   toniczne napięcie naczyń wyzwalane nawet przy minimalnym poziomie 

cGMP. 

Wzrost poziomu cGMP powoduje dalszy wzrost aktywności kinazy 

(High PKG Activity), nasilając wpływ modulujący tego enzymu. 

Dostępne inhibitory, takie jak : 

KT-5823 (strzałka niebieska) 

 pochodne Rp-cGMPS (strzałka zielona), 

oraz Rp-8-pCPT-cGMPS i Rp-8-Br-PET-cGMPS, 

  odwracają aktywność kinazy PKG tylko do podstawowego 

poziomu. 

Pochodne Rp-cGMPS wywierają także częściowo stymulujące działanie na 

kinazy 
   co przedstawia podwójna strzałka. 
  

DT-2 (czerwona strzałka), hamuje nie tylko aktywność  PKG stymulowanej 

przez 
  cGMP ale także podstawową aktywność PKG, znosząc w ten sposób 

regulację
  naczyniową związaną z kinazą. 

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

Identyfikacja VASP jako fosfoproteiny stymulującej 
wazodylatację

(Vasodilator-stimulated phosphoprotein) oraz ustalenie, 
że jest ona 

substratem

    

dla cGMP- zależnej kinazy proteinowej (PKG)

   Seryna 239 jest miejscem preferencyjnym dla 
fosforylacji 
      przez PKG
 

    dla cAMP- zależnej kinazy proteinowej (PKA) 

    Seryna 157 jest miejscem preferencyjnym dla 
fosforylacji 
       przez PKA .
 

background image

 

 

 

 

Funkcja VASP jako czynnika regulującego 

proliferację komórek mięśniówki gładkiej  SMC.

 

VASP spełnia funkcję modulatora wzrostu komórek 
mięśniówki gładkiej poprzez indukowanie sygnałów 
pozytywnych i negatywnych  związanych z różnymi 
miejscami fosforylacji VASP. 

       Fosforylacja VASP seryny 157 przy współudziale 
PKA wyzwala
          proliferację, 

       Fosforylacja VASP indukowana przez NO przy 
współudziale
          PKG w miejscu seryny 239 hamuje proliferację. 

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

Inhibitory fosfodwuesterazy typu 5:

Nadciśnienie płucne – obrzęk płuc

Niewydolność m. sercowego

 

           Sildenafil

 

          Vardenafil

 

             Tadalafil

 

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

Molekularne mechanizmy kreują 

pogląd, że inhibitory PDE5 mają 

działanie:

 

-                         

kardioprotekcyjne, 

-                   antyhypertroficzne 

-                   hamują remodeling 
                    komórek mięśnia sercowego i 
naczyń.

  obniżają wewnątrzkomórkowy poziom wapnia i redukują 
skurcz 
     naczyń i mięśnia sercowego

  wykazują działanie antyhyperteroficzne związane z 
obciążeniem
     następczym  antihypertrophic response to pressure 
overload

 mito = mitochondrion; 

ch = channel; 

NPs = natriuretic peptides; 

SR = sarcoplasmic reticulum; 

PKC = protein kinase C. 

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

Scheme of nitric oxide (NO) metabolism pathway. In this 
diagram the nitric oxide (NO) pathway is depicted. 

In presence of oxygen (O2) and/or alveolar ventilation, NO 
synthases        (NOS) are activated and produce NO from L-
arginine via L-citrulline.
 

The NO activates soluble- and membrane-bound guanylate 
cyclases, which synthesize cyclic guanylate monophosphate 
(cGMP), which subsequently activates cGMP-kinase. 

This enzyme—by activation of K+-channels and 
subsequent Ca++-channel inhibition—evokes a reduction of 
intracellular Ca++ concentration, finally resulting in 
vasodilation. 

The downstream effects of NO are limited by 
phosphodiesterase (PDE)-induced degradation of cGMP. 

background image

 

 

 

 

Recently, the results of a double-blind, placebo-controlled 
multicenter study demonstrated that daily inhaled iloprost 
significantly improved exercise capacity, New York Heart 
Association (NYHA) functional classification, dyspnea 
scoring, and event-free survival over a three-month 
observation period in patients with selected forms of PAH 
and chronic thromboembolic PH.

Olschewski H, Simonneau G, Galie N, et al. Inhaled iloprost 
for severe pulmonary hypertension
N Engl J Med
2002;347:322–329.

cAMP= cyclic adenylate monophosphate  
cGMP= cyclic guanylate monophosphate  
GC= guanylate cyclase  
HIV= human immunodeficiency virus  
NO= nitric oxide  NYHA= New York Heart Association  
PAH= pulmonary arterial hypertension  
PDE= phosphodiesterase  
PH= pulmonary hypertension  
PPH= primary pulmonary hypertension

background image

 

 

 

 

Hemodynamic and gas-exchange response to inhaled 
nitric oxide (NO), infused PGI2, and oral sildenafil in 
patients with lung fibrosis and pulmonary hypertension. 

Deviations from preintervention baseline are displayed 
for inhaled NO, infused prostacyclin (PGI iv), and oral 
sildenafil (Sil oral). 

CO = cardiac output; 
mPAP = mean pulmonary arterial pressure; 
mSAP = mean systemic arterial pressure; 
PaO 2 = partial pressure of arterial oxygen (changes in 
mm Hg);
 PVRI = pulmonary vascular resistance index; 
PVR/SVR ratio = ratio of pulmonary to systemic vascular 
resistance
    

(Ghofrani et al., Lancet 2002;360:895–900). 

background image

 

 

 

 

The NO/cGMP axis represents a pivotal signaling pathway for 
the lung circulation.

 Phosphodiesterases, as regulators of the second messenger 
response to endogenous NO, are thus of great therapeutic 
potential for the treatment of lung circulatory disorders. 

Among the clinically available PDE inhibitors, sildenafil is a 
most promising agent for pulmonary vasodilation and long-
term antiremodeling in the lung vasculature of PAH patients.
 
Although orally administered, sildenafil does possess features 
of pulmonary selectivity.

 It may be favorably combined with other vasodilative and 
antiproliferative agents.
 
Large trials, including a placebo-controlled phase III trial with 
sildenafil in patients with PAH, are currently underway. 

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

Intracellular signaling pathway of nitric oxide (NO), 
prostanoids, and natriuretic peptides: role of 
phosphodiesterases (PDEs). 

Ligands (i.e., NO, atrial natriuretic peptide [ANP], brain 
natriuretic peptide [BNP], and prostanoids) activate 
membrane-bound or soluble cyclases. 

Guanylate and adenylate cyclases generate cyclic 
guanosine
 monophosphate (cGMP) and adenosine 
monophosphate (cAMP) from GTP and ATP.

These intracellular second messengers, via activation of 
protein kinases, induce cellular responses (i.e., 
vasodilation and anti-proliferation).

 Phosphodiesterases limit the effects of the ligands by 
degradation of second messengers cGMP and cAMP into 
inactive GMP and AMP. 

Thus, by inhibition of the PDEs, the PDE inhibitors augment 
and prolong the cellular responses to NO, prostanoids, and 
natriuretic peptides. 

background image

 

 

 

 

The present study is the first to compare the short-
termhemodynamic profiles of three different PDE5 inhibitors—
sildenafil, vardenafil and tadalafil—in a well-defined patient 
collective suffering from chronic PAH. 

Although vardenafil showed the most rapid onset of effects, this 
substance lacked selectivity for the pulmonary circulation, which 
was demonstrated for sildenafil and tadalafil, even at high doses 
of the latter agent. 

The pulmonary vasodilatory response to tadalafil appeared to be 
the most long-lasting, as anticipated from previous studies in the 
field of erectile dysfunction. 

By contrast with sildenafil, vardenafil and tadalafil did not 
improve arterial oxygenation. 
Obviously, we cannot translate short-term effects into long-term 
effects, because we know that long-term effects may be 
significantly more efficacious than short-term effects, such as has 
been observed with epoprostenol; however, the converse may also 
occur. 

These findings thus strongly support the notion that careful 
evaluation of the pulmonary hemodynamic and gas exchange 
effects of each new PDE inhibitor focusing on cGMP decay is to be 
undertaken, despite common classification as PDE5 inhibitors. 

background image

 

 

 

 

The pharmacologic mechanisms involving sildenafil and cGMP 

at the vascular tissue/platelet interface.

 

EC = endothelial cells; 

GMP = guanosine monophosphate, a catabolized product of 

cGMP;

 

sGC = soluble guanylate cyclase; 

VSMC = vascular smooth-muscle cells. 

background image

 

 

 

 

Sildenafil,

 

vardenafil, and tadalafil  inhibitory PDE 5

  W sposób zależny od stężenia powoduje rozkurcz mięśniówki 
gładkiej tętnic                   i powoduje wzrost stężenia cGMP i 
pozostaje bez wpływu na stężenie cAMP.

Usunięcie śródbłonka powoduje aż 45 krotne przesunięcie krzywej 
dla sildenafilu i 21 krotne dla tadalafilu oraz aż 251 krotne dla 
vardenafilu.

Maksymalna reakcja na sildenafil i tadalafil ulega odpowiednio 
redukcji do 38 % i 53%.  Maksymalna reakcja na vardenafil nie ulega 
zmianie 

Inhbitory NO – syntazy i inhibitory cyklazy guanylanowej i w 
zmiatacze NO powoduje także obniżenie rozkurczowego działania 
inhibitorów FDE 5.
  

Sildenafil, tadalafil i vardenafil potęgują znacznie rozkurczowe 
działanie nitratów naturetycznego peptydu.

Sildenafil, tadalafil i vardenafil hamują skurcze naczyń wyzwalane 
przez 
CaCl

2

 (0.01-5

 

mM) i fenylefrynę.

Ouabain, kw. cyclopiazonowy i Kalykulin nie wpływają na 
wazodylatacyjne dzialanie inhibitorów FDE 5. 

Wyniki te wskazują że tylko vardenafil, zmienia

 

Ca

2+

 handling in the 

rat aorta in addition to increasing cGMP

 

levels through inhibition of 

PDE5 to cause relaxation.

 

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

Model of NOS3-PDE5A coregulation of ß-adrenergic stimulated 

contractility in the heart. In a wild-type (WT) normal myocyte 

(left), 

ß-adrenergic stimulation triggers adenylate-cyclase (AC)-

coupled activation of cAMP and NOS3/sGC generation of 

cGMP.

 cAMP enhances intracellular calcium and activates PKA to 

enhance contractility. 

cGMP signaling is compartmentalized by regional placement of 

PDE5A, which targets the cGMP-PKG activity to a region 

strategically linked to adrenergic regulation. 

Acute PDE5A inhibition enhances localized cGMP and PKG 

activity to blunt adrenergic stimulation

Acute NOS3 blockade by L-NAME removes the required cGMP 

substrate and thus efficacy of PDE5A inhibition, but exogenous NO 

can still restore efficacy. 

With genetic lack of NOS3 or with chronic NOS inhibition (right), 

PDE5A moves away from z-bands (left). 

This removes its physiologic regulation of acute 

adrenergic signaling, and exogenous NO can no longer restore 

the efficacy of PDE5A inhibition. 

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

Diagram przedstawia komórkowe mechanizmy 
pośredniczące w zależnym od czasu ekspozycji inotropowo - 
ujemnym działaniu IL- 6       ARVM (in a time-dependent 
manner)
 

Ekspozycja na 2 – 24 godzinne dzialanie IL-6 indukuje 
   zależne od iNOS/ NO - inotropowo ujemne działanie w którym 
pośredniczy
   JAK2/STAT3 (Yu et al. 2003, 2005). 

Podczas wczesnej fazy działania (2 godzinnej ekspozycji na IL-6 
dochodzi
   do stymulacji sCG/ cGMP/PKG, która ma być odpowiedzialna za 
działanie 
   inotropowo – ujemne. 

Wydłużeniu ekspozycji do 24 godzin IL-6 wyzwala dwa mechanizmy

powoduje obniżenie kurczliwości

 oraz wyzwala hamownie funkcji SR 
 

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

In pulmonary arterial hypertension PAH patients, the three PDE5 
inhibitors
 differ markedly in their kinetics of pulmonary 
vasorelaxation (most rapid effect by vardenafil), their selectivity for 
the pulmonary circulation (sildenafil and tadalafil, but not vardenafil), 
and their impact on arterial oxygenation (improvement with sildenafil 
only).
 Careful evaluation of each new PDE5 inhibitor, when being 
considered for PAH treatment, has to be undertaken, despite 
common classification as PDE5 inhibitors

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

The most commonly reported side effects of sildenafil can be 
attributed to vasodilation, such as;

   flushing, 

   nasal congestion, 

   headache (16%), 

   dizziness and hypotension, 

   relaxation of the lower esophageal sphincter resulting in 
dyspepsia 
     and reflux-related symptoms 

background image

 

 

 

 

Schematyczny model potencjalnych mechanizmów 

oddziaływania NO i prostacyclin (PGI2) na

 działanie CO, wyzwalające proces hyperpolaryzacji 

rozkurcz 

mięśniówki gładkiej naczyń

AC - cyklaza adenylanowa; GC - cyklaza 

guanylanowa; IP- prostacyclin receptor; 

KCa, aktywowane Ca2+- kanały K+ . 

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

Model of vascular smooth muscle PKG activity and its impact on 
vascular tone. We propose that constitutive activity of PKG (Basal 
PKG Activity) exerts continuous modulation of vascular tone even at 
minimal cGMP levels.
 Increased cGMP further stimulates the kinase (High PKG Activity), 
enhancing its modulatory influence. 

Available inhibitors, including KT-5823 (blue arrow) and the Rp-cGMPS 
derivatives (green arrow), such as Rp-8-pCPT-cGMPS and Rp-8-Br-PET-
cGMPS, reverse cGMP-stimulated PKG activity to varying degrees, but 
only toward basal levels. 

Rp-cGMPS derivatives may also yield partial kinase stimulation as 
indicated by the double-headed arrow. DT-2 (red arrow), on the other 
hand, inhibits not only the cGMP-stimulated PKG activity but also a 
substantial portion of the basal PKG activity, essentially abolishing 
vasoregulation by the kinase. 

background image

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

Scheme showing possible cross talk points of interaction between cyclic 
nucleotides (cNTs (cAMP and cGMP)) and the IP

3

-Ca

2+

-, Ca

2+

-CaM-MLCK-, 

MAP kinase-, Rho-kinase-, PKC-, and myosin phosphatase pathways in 
smooth muscle. 

Upon activation of smooth muscle by activation of the GPCRs through 
Ca

2+

-mobilizing agonists the [Ca

2+

]

i

 increases due to an influx of Ca

2+

 

through plasmalemmal Ca

2+

 channels or IP

3

-mediated release from the 

SR. 
Ca

2+

 binds to CaM and activates MLCK to phosphorylate MLC

20

 

resulting in contraction. Myosin is dephosphorylated by myosin 
phosphatase. 
Activation of G   

i

-coupled receptors inhibits adenylate cyclases, 

decreasing cAMP and inactivating PKA (not shown in the scheme). 
Activation of GPCRs also leads to stimulation of cPLA

2

 and the release 

of AA for prostaglandin (PG) biosynthesis. 

Activation of receptor tyrosine kinases leads to the stimulation of PLC  
  and Ras and subsequently to proliferative response. In addition to the 
MLCK pathway, which comprises the major pathway in muscle 
contraction, MLC

20

 can also be directly phosphorylated by Rho-kinase, 

PKC, and p42/p44 MAPK. 

Inhibition of myosin phosphatase by AA, PKC, or Rho-kinase increases 
MLC

20

 phosphorylation and contraction. Several targets for cNTs 

regulation have been reported, including the receptor, G proteins, 
PLCß, IP

3

 receptor, the Ca

2+

-pump in the SR , MLCK, Rho-kinase, MAP 

kinase, myosin phosphatase, and the plasmalemmal Ca

2+

 channel. 

Cross talk between the cNTs and these targets could constitute the 
biochemical mechanisms underlying relaxation in smooth muscle. 
Abbreviations are the same as given in the text; (+) and (-), stimulation 
and inhibition, respectively. 

background image

 

 

 

 

Model of vascular smooth muscle PKG activity and its impact on 
vascular tone. We propose that constitutive activity of PKG 
(Basal PKG Activity) exerts continuous modulation of vascular 
tone even at minimal cGMP levels. 

Increased cGMP further stimulates the kinase (High PKG 
Activity), enhancing its modulatory influence. 

Available inhibitors, including KT-5823 (blue arrow) and the Rp-
cGMPS derivatives (green arrow), such as Rp-8-pCPT-cGMPS and 
Rp-8-Br-PET-cGMPS, reverse cGMP-stimulated PKG activity to 
varying degrees, but only toward basal levels.

 Rp-cGMPS derivatives may also yield partial kinase stimulation 
as indicated by the double-headed arrow. DT-2 (red arrow), on 
the other hand, inhibits not only the cGMP-stimulated PKG 
activity but also a substantial portion of the basal PKG activity, 
essentially abolishing vasoregulation by the kinase. 

background image

 

 

 

 

Schematic representation of the NO/cGMP/cGKI pathway of 
vascular smooth muscle relaxation and mechanisms of its 
inactivation by endothelial dysfunction. Also illustrated is the 
analysis of NO/cGMP/cGKI action and endothelial function by 
monitoring cGKI phosphorylation of Ser239 of the substrate 
protein VASP. Under normal conditions, nitric oxide (NO), 
synthesized by nitric oxide synthase (NOS) III, stimulates soluble 
guanylate cyclase (sGC), increasing cGMP and thus stimulation of 
cGMP-dependent protein kinase I (cGKI) and vasorelaxation. 
This pathway can, however, be inhibited at several sites. 
Interventions that reduce vascular oxidative stress such as 
therapy with statins, Ang II receptor (AT1 subtype) blockers, ACE 
inhibitors, or vitamins improves NO bioavailability by reducing 
vascular superoxide production. In all cases, P-VASP served as a 
reliable monitor of the NO/cGMP/cGKI pathway and endothelial 
function. 

background image

 

 

 

 

Angiotensin II, hypertension, hypercholesterolemia, and 
nitrate tolerance enhance vascular superoxide (O2·-) 
production, which inactivates NO, diminishing cGKI action.
 
Both O2·- and the NO/O2·- reaction product peroxynitrite 
(ONOO-) potently inhibit sGC.
 
Peroxynitrite can also uncouple NOSIII by oxidizing the 
NOSIII cofactor tetrahydrobiopterin (BH4) to 
dihydrobiopterin (BH2) and/or by oxidizing Zn thiolate 
complexes within NOSIII.
 

Angiotensin II and nitroglycerin (NTG) therapy stimulate 
the activity and expression of phosphodiesterase PDE1A1, 

thus decreasing cGKI action and endothelium-dependent
 

and -independent vasodilation 

while inducing supersensitivity to vasoconstrictors.

background image

 

 

 

 

Mechanisms of cGKI inhibition of platelet activation by 
phosphorylation (P) of substrate proteins (IP3 receptor, the 
small GTPase Rap 1b, vasodilator-stimulated phosphoprotein 
[VASP], heat shock protein [hsp]27, and the cGMP 
hydrolyzing phosphodiesterase, PDE5) by inhibition of G-
protein-coupled (Gq/Gi) receptor complexes and by inhibition 
of cAMP hydrolysis by PDE3. ABP indicates actin-binding 
protein; AC, adenylate cyclase; cAK, cAMP-dependent protein 
kinase; EDRF, endothelium-derived relaxing factor; G, G-
protein; GP, glycoprotein; IP3R, IP3 receptor; sGC, soluble 
guanylate cyclase; and TXA2, thromboxane A2. 

background image

 

 

 

 

Mechanisms of cGKI inhibition of Ca2+ release (left) and Ca2+ 
sensitization (right) to inhibit myosin light chain (MLC) 
phosphorylation and SMC contraction.

 cGKI phosphorylation (P) of IRAG inhibits IP3/IRAG-mediated Ca2+ 
release from the endoplasmic reticulum (ER), thus inhibiting MLC 
kinase (MLCK) and vasoconstriction.

cGKI phosphorylates Rho and interferes with Rho kinase inhibition of 
MLCP, thus MLCP dephosphorylates MLC and enhances SMC 
relaxation. 

Binding of cGKI to substrates (eg, IRAG and the myosin-binding 
subunit [MBS] of MLCP), which are also members of signaling 
complexes or scaffolds, could be an important aspect of achieving 
specificity of cGKI action. 

G indicates G-protein; IP3R, IP3 receptor; NO, nitric oxide; PLC, 
phospholipase C; and sGC, soluble guanylate cyclase. 


Document Outline