Le cGMP est un régulateur courant de la conductance des canaux ioniques, de la glycogénolyse et de l’apoptose cellulaire. Il détend également les tissus musculaires lisses. Dans les vaisseaux sanguins, la relaxation des muscles lisses vasculaires entraîne une vasodilatation et une augmentation du flux sanguin.
cGMP est un messager secondaire de la phototransduction dans l’œil. Dans les photorécepteurs de l’œil de mammifère, la présence de lumière active la phosphodiestérase, qui dégrade le cGMP. Les canaux ioniques de sodium dans les photorécepteurs sont gated cGMP, de sorte que la dégradation de cGMP provoque la fermeture des canaux sodiques, ce qui conduit à l’hyperpolarisation de la membrane plasmique du photorécepteur et finalement à l’envoi d’informations visuelles au cerveau.
On voit également que le cGMP sert de médiateur à l’activation de l’attraction des dendrites apicales des cellules pyramidales de la couche corticale V vers la sémaphorine-3A (Sema3a). Alors que les axones des cellules pyramidales sont repoussés par Sema3a, les dendrites apicales y sont attirées. L’attraction est médiée par les niveaux accrus de guanylate cyclase soluble (SGC) présents dans les dendrites apicales. SGC génère cGMP, conduisant à une séquence d’activations chimiques qui se traduisent par l’attraction vers Sema3a.L’absence de SGC dans l’axone provoque la répulsion de Sema3a.Cette stratégie assure la polarisation structurelle des neurones pyramidaux et a lieu dans le développement embryonnaire.
Le cGMP, comme l’AMPc, est synthétisé lorsque les récepteurs olfactifs reçoivent un apport odorant. Le GMPc est produit lentement et a une durée de vie plus soutenue que l’AMPc, ce qui l’a impliqué dans des réponses cellulaires à long terme à la stimulation des odeurs, telles que la potentialisation à long terme. Le cGMP dans l’olfactif est synthétisé à la fois par la guanylyl cyclase membranaire (mGC) et par la guanylyl cyclase soluble (sGC). Des études ont montré que la synthèse de cGMP dans l’olfactif est due à l’activation de la sGC par l’oxyde nitrique, un neurotransmetteur. La GMPc nécessite également une augmentation des niveaux intracellulaires d’AMPc et le lien entre les deux seconds messagers semble être dû à l’augmentation des niveaux de calcium intracellulaire.