Proteínas Quinases Reguladas por Nucleotídeo Cíclico (cNMP-dependent protein kinases) são um tipo específico de enzimas que desempenham papéis importantes na regulação de diversos processos celulares em seres vivos. Elas são chamadas de "quinases" porque elas adicionam grupos fosfato a outras proteínas, modificando assim sua atividade e função. O que as distingue é o fato de que sua atividade enzimática é regulada por moléculas de sinalização chamadas nucleotídeos cíclicos (cNMPs), como o AMP cíclico (cAMP) e o GMP cíclico (cGMP).

Quando os níveis de cNMP aumentam em resposta a estímulos externos ou internos, eles se ligam às proteínas quinases reguladas por nucleotídeo cíclico e ativam sua atividade enzimática. Isso resulta em uma cascata de eventos que podem levar a alterações na expressão gênica, metabolismo celular, divisão celular e outras funções importantes.

Exemplos bem conhecidos de proteínas quinases reguladas por nucleotídeo cíclico incluem a proteína quinase A (PKA), que é ativada pelo cAMP, e a proteína quinase G (PKG), que é ativada pelo cGMP. Essas enzimas desempenham papéis importantes em uma variedade de processos fisiológicos, como a regulação do sistema cardiovascular, o metabolismo do glucose e a resposta ao estresse oxidativo.

Na medicina e bioquímica, nucleótidos cíclicos referem-se a moléculas derivadas de nucleótidos que contêm um anel fosfato adicional formado por uma ligação fosfoéster entre o grupo hidroxila do carbono 3 da pentose e o grupo fosfato. Existem dois tipos principais de nucleótidos cíclicos: nucleósido monofosfatos cíclicos (como a adenosina monofosfato cíclica ou cAMP) e nucleótidos difosfatos cíclicos (como a guanosina difosfato cíclico ou cGMP).

Essas moléculas desempenham um papel importante como segundos mensageiros na transdução de sinal em células vivas, regulando diversas funções celulares, incluindo a resposta às hormonas e neurotransmissores, o metabolismo, a proliferação e diferenciação celular, e a excitabilidade neuronal e muscular.

A formação de nucleótidos cíclicos é catalisada por enzimas específicas, como a adenilato ciclase para a formação de cAMP e a guilnilato ciclase para a formação de cGMP. A ativação dessas enzimas pode ser desencadeada por diversos estímulos, como hormonas, fatores de crescimento e neurotransmissores, que se ligam a receptores acoplados à proteína G na membrana celular. A ativação ou inibição dos nucleótidos cíclicos pode ser alvo de diversos fármacos utilizados no tratamento de doenças como asma, insuficiência cardíaca, hipertensão arterial e disfunções eréteis.

Os canais disparados por nucleotídeos cíclicos ativados por hiperpolarização, também conhecidos como canais de ligante ativados por hiperpolarização (HLCS, do inglês hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channels), são um tipo específico de canal iônico presente nas membranas celulares de vários tipos de células, incluindo neurônios e células musculares cardíacas.

Esses canais são únicos porque eles podem ser ativados por uma combinação de dois estímulos: hiperpolarização da membrana celular e a presença de nucleotídeos cíclicos, como o AMP cíclico (cAMP) ou o guanosina monofosfato cíclico (cGMP).

Quando a célula é hiperpolarizada, os canais HLCS se abrem e permitem que íons de sódio e potássio fluam através da membrana celular. Isso gera um fluxo líquido iônico que despolariza a membrana celular e pode iniciar ou modular a atividade elétrica da célula.

Além disso, a ligação de nucleotídeos cíclicos aos canais HLCS pode aumentar a sua probabilidade de abertura, o que pode resultar em uma maior corrente iônica e uma maior despolarização da membrana celular.

Os canais HLCS desempenham um papel importante em vários processos fisiológicos, incluindo a regulação do ritmo cardíaco, a modulação da atividade neuronal e o controle da liberação de hormônios e neurotransmissores.

"Canais de Cátion Regulados por Nucleotídeos Cíclicos" (CRNCs, do inglês "Cyclic Nucleotide-gated channels") são canais iónicos dependentes de ligantes que se encontram nas membranas plasmáticas de células sensoriais, especialmente nos rhabdomeros dos bastonetes e cones da retina e no epitélio olfativo. Eles são geralmente tetraméricos, formados por subunidades idênticas ou semelhantes, cada uma contendo um domínio de ligação para nucleotídeos cíclicos (como o cGMP ou cAMP) e um domínio de condução de iões. Quando ativados por esses nucleotídeos cíclicos, os canais CRNCs abrem-se, permitindo a passagem de iões positivamente carregados (como sódio e cálcio) para entrar na célula. Isso gera um sinal elétrico que desencadeia uma resposta sensorial específica, como a percepção de luz ou cheiro.