De guanosintrifosfat o Guanosintrifosfat (GTP) er en av de mange fosfatnukleotidene som er i stand til å lagre fri energi som lett kan brukes til flere biologiske funksjoner..
I motsetning til andre relaterte fosfatnukleotider, som vanligvis gir den nødvendige energien til å utføre et bredt spekter av prosesser i forskjellige cellulære sammenhenger, har noen forfattere vist at nukleotider som GTP, UTP (uridintrifosfat) og CTP (cytidintrifosfat) gir energi hovedsakelig i anabole prosesser.
I denne forstand antyder Atkinson (1977) at GTP har funksjoner som involverer aktivering av mange anabole prosesser gjennom forskjellige mekanismer, noe som er demonstrert i begge systemene. in vitro Hva in vivo.
Energien som finnes i bindingene deres, spesielt mellom fosfatgrupper, brukes til å drive noen cellulære prosesser som er involvert spesielt i syntese. Eksempler på dette er proteinsyntese, DNA-replikasjon og RNA-transkripsjon, mikrotubuli-syntese, etc..
Artikkelindeks
Som det gjelder for adeninnukleotider (ATP, ADP og AMP), har GTP tre udiskutable elementer som sin grunnleggende struktur:
-En heterosyklisk guaninring (purin)
-Et sukker med fem karbonbaser, ribose (furanring) og
-Tre fosfatgrupper festet
Den første fosfatgruppen av GTP er festet til 5'-karbonet i ribosesukkeret, og guaninresten er festet til dette molekylet gjennom 1'-karbonet i ribofuranoseringen.
I biokjemiske termer er dette molekylet et guanosin-5'-trifosfat, bedre beskrevet som et purintrifosfat eller, med sitt kjemiske navn, 9-β-D-ribofuranosylguanin-5'-trifosfat..
GTP kan syntetiseres de novo i mange eukaryoter fra inosinsyre (inosin 5'-monofosfat, IMP), en av ribonukleotidene som brukes til syntese av puriner, som er en av de to typene nitrogenholdige baser som utgjør DNA og andre molekyler.
Denne forbindelsen, inosinsyre, er et viktig forgreningspunkt ikke bare for syntesen av puriner, men også for syntesen av nukleotidene fosfat ATP og GTP.
Syntesen av guanosinfosfatnukleotider (GMP, BNP og GTP: henholdsvis guanosinmono-, di- og trifosfat) begynner med NAD + -avhengig hydroksylering av purinringen av IMP, og danner den mellomliggende forbindelsen xantosinmonofosfat (XMP).
Denne reaksjonen katalyseres av et enzym kjent som IMP dehydrogenase, som er allosterisk regulert av GMP..
En amidgruppe overføres deretter til den således produserte XMP (glutamin- og ATP-avhengig reaksjon) gjennom virkningen av enzymet XMP-aminase, hvor et molekyl av guanosinmonofosfat eller GMP blir produsert..
Siden de mest aktive nukleotidene generelt er trifosfatnukleotider, er det enzymer som er ansvarlige for overføring av fosfatgrupper til GMP-molekyler som genereres i den nettopp beskrevne banen..
Disse enzymene er spesifikke ATP-avhengige kinaser (kinaser) kjent som guanylatkinaser og nukleosiddifosfokinaser..
I reaksjonen katalysert av guanylatsykloser, fungerer ATP som en fosfatdonor for omdannelsen av GMP til BNP og ATP:
GMP + ATP → BNP + ADP
Guanindifosfatnukleotid (BNP) blir deretter brukt som substrat for en nukleosiddifosfokinase, som også bruker ATP som en fosfatdonor for konvertering av BNP til GTP:
BNP + ATP → GTP + ADP
Det er mange cellulære metabolske veier som er i stand til å produsere GTP annet enn den biosyntetiske banen de novo. Disse gjør det vanligvis gjennom overføring av fosfatgrupper, som kommer fra forskjellige kilder, mot GMP- og BNP-forløpere..
GTP, som et fosfatnukleotid analogt med ATP, har utallige funksjoner på mobilnivå:
-Deltar i veksten av mikrotubuli, som er hule rør sammensatt av et protein kjent som "tubulin" hvis polymerer har evnen til å hydrolysere GTP, som er viktig for forlengelse eller vekst..
-Det er en viktig faktor for G-proteiner eller GTP-bindende proteiner, som fungerer som mediatorer i forskjellige signaltransduksjonsprosesser som i sin tur er relatert til syklisk AMP og dets signalkaskader..
Disse signalprosessene resulterer i kommunikasjon av cellen med omgivelsene og dens indre organeller med hverandre, og er spesielt viktige for å utføre instruksjonene kodet i hormoner og andre viktige faktorer hos pattedyr..
Et eksempel på disse signalveiene av stor betydning for cellen er reguleringen av enzymet adenylatsyklase gjennom interaksjon med et G-protein.
GTP har mange funksjoner som er demonstrert gjennom eksperimenter in vitro i "cellefrie" systemer. Fra disse eksperimentene har det vært mulig å demonstrere at den deltar aktivt i:
-Proteinsyntese i eukaryoter (for både initiering og forlengelse av peptider)
-Stimulering av proteinglykosylering
-Syntesen av ribosomalt RNA i prokaryoter og eukaryoter
-Fosfolipidsyntese, spesielt under diacylglyserolsyntese
Andre eksperimenter, men i cellulære systemer o in vivo har verifisert deltakelsen til GTP i prosesser som:
-Sporulering og aktivering av sporer av forskjellige klasser av mikroorganismer, prokaryoter og eukaryoter
-Syntese av ribosomalt RNA i eukaryoter
-Blant andre.
Det er også blitt foreslått at onkogen fremgang fra normale celler til kreftceller innebærer tap av kontroll over cellevekst og spredning, involverende mange GTP-bindende proteiner og proteinkinaser med spesifikk GTP-avhengig aktivitet..
GTP har også stimulerende effekter på importen av proteiner til mitokondrie matriksen, som er direkte relatert til hydrolysen (mer enn 90% av mitokondrie proteiner syntetiseres av ribosomer i cytosolen).
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.