A L-fenilalanina e o triptofano, como ligandos diretos, ligam-se ao GPR139 e activam-no, iniciando uma cascata de sinalização intracelular. Em contrapartida, compostos como a forskolina e o isoproterenol exercem os seus efeitos indiretamente, modulando sistemas de mensageiros secundários como o AMPc, que por sua vez podem influenciar a atividade do GPR139. O gluconato de cálcio e a Nifedipina afectam a função do GPR139 alterando a sinalização do cálcio, um fator crucial na dinâmica do GPCR.
Inibidores como a Genisteína e o G15 demonstram a intrincada interação das vias da quinase e da sinalização da proteína G na modulação da atividade do GPR139. Do mesmo modo, o Dextrometorfano e o Propranolol, através dos seus respectivos receptores-alvo, podem exercer efeitos a jusante na sinalização GPR139. O diazóxido, ao modular os canais de potássio, realça o papel da excitabilidade celular na função dos GPCR.
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