Guanozinas

Guanozinas yra purino bazės guanino nukleozidas ir susidaro pridedant paprastojo cukraus ribozės. Jei pridedama ne ribozės, o dezoksiribozė, tai yra deoksiguanozinas.

Guanozinas yra RNR spiralės ir dvigubos spiralės dalis. Analoginis deoksiguanozinas yra DNR dalis. Kaip guanozino trifosfatas (GTP) su trimis prijungtomis fosfatų grupėmis, guanozinas yra svarbi citratų ciklo ląstelių mitochondrijose esančių fosfatų grupių energija ir kaupiklis.

Kas yra guanozinas?

Guanozinas yra purino bazės guanino nukleozidas. Jis sukuriamas pridedant ribozės grupės per N-glikozidinį ryšį. Analoginio deoksiguanozino atveju prijungtą pentozę sudaro dezoksiribozės grupė.

Guanozinas ir deoksiguanozinas yra RNR ir DNR vienos ir dvigubos spiralės komponentai. Komplementuojanti bazė sudaro pirimidino bazės citoziną arba jo nukleozidinį citidiną ir deoksicitidiną, prie kurio guanozinas yra sujungtas kaip bazinė pora su trigubu vandenilio ryšiu. Su papildomai prijungtomis fosfatų grupėmis, guanozinas sudaro svarbią vadinamojo citrinų rūgšties ciklo funkcinę dalį kvėpavimo grandinėje kaip guanozino difosfatas (BVP) ir kaip guanozino trifosfatas (GTP).

Tai yra kataliziškai kontroliuojamų medžiagų apykaitos procesų grandinė, vykstanti ląstelių mitochondrijose. GTP tarnauja kaip energijos kaupiklis ir fosfatų grupės donoras. Veikiant tam tikram fermentui, GTP gali būti paverstas cikliniu guanozino monofosfatu, padalijant dvi fosfato grupes, kurios turi ypatingą vaidmenį perduodant signalus ląstelėje. Šiek tiek modifikuotos formos GTP vykdo vadinamojo Ran-GTP transportavimo užduotis, reikalingas medžiagoms pernešti tarp ląstelės branduolio ir citozolio, įveikiant ląstelės membraną.

Funkcija, poveikis ir užduotys

Dvigubą ir pavienį genetinės medžiagos DNR ir RNR srautą sudaro tik keturių skirtingų nukleobazių grandinės, iš kurių guanino ir adenino bazės yra pagrįstos purino skeletu, kurį sudaro penkių ir šešių narių žiedas.

Dvi bazės citozinas ir timinas įkūnija pirimidino bazes su aromatiniu šešių narių žiedu. Nukleobazės uracilis turi būti vertinamas kaip išimtis, beveik identiškas timinui ir užimantis timiną RNR. Tačiau ilgas spiralių grandines sudaro ne nepakitusios nukleorūgštys, bet jų nukleotidai. Nukleobazės paverčiamos ribozėmis arba dezoksiribozėmis, pridedant ribozės grupę (RNR) arba dezoksiribozės grupę (DNR) ir pridedant vieną ar daugiau fosfato grupių prie atitinkamo nukleotido. Guanino atveju tai yra guanozino monofosfatas arba deoksiguanozino monofosfatas, kuris yra sujungtas kaip grandis RNR ir DNR ilgų grandinių sraigtuose.

Kaip DNR ir RNR komponentas, guanozinas, kaip ir kiti nukleotidai, neturi aktyvaus vaidmens, o užkoduoja atitinkamus baltymus, kurie sintetinami ląstelėje per DNR grandinės kopijas. Guanozinas vaidina aktyvų vaidmenį kaip GTP ir BVP citrinų rūgšties cikle kvėpavimo grandinėje kaip fosfato grupės donoras. Modifikuotoje guanozino monofosfato formoje nukleotidas taip pat įgauna aktyvų vaidmenį ir veikia kaip tarpląstelinė signalo pernešimo medžiaga, o tai ypač svarbu anaboliniams baltymų sintezės procesams. Ran-GTP pavidalo nukleotidas veikia kaip specializuota transporto priemonė, pernešanti medžiagas iš ląstelės branduolio per branduolinę membraną į citozolį.

Išsilavinimas, atsiradimas, savybės ir optimalios vertės

Cheminė guanozino formulė yra C10H13N5O5 ir parodo, kad nukleozidą sudaro tik anglis, vandenilis, azotas ir deguonis. Tai yra molekulės, kurių žemėje yra praktiškai neribotais kiekiais. Retai mikroelementai ar mineralai nėra guanozino dalis.

Guanozinas, daugiausia to paties pavadinimo nukleotido pavidalu, atsiranda visose žmogaus ląstelėse kaip DNR ir RNR komponentas, taip pat mitochondrijose ir ląstelių citozolyje. Organizmas sugeba sintetinti guanoziną per purino apykaitą per labai sudėtingą procesą. Tačiau pirmenybė teikiama guanozino ekstrahavimui per gelbėjimo kelią. Aukštesnės vertės junginiai, turintys nukleobazes arba nukleotidus, yra skaidomi fermentais ir kataliziškai taip, kad nukleozidai, tokie kaip guanozinas, galėtų būti perdirbami.

Kūnui tai yra tas pranašumas, kad biocheminiai skilimo procesai yra mažiau sudėtingi, todėl jie mažiau linkę į klaidas ir kad sunaudojama mažiau energijos, t. Y. Mažiau ATP ir mažiau GTP. Guanozino ir jo mono-, di- ir trifosfatų dalyvavimo katalizinėse reakcijose sudėtingumas ir greitis neleidžia tiesiogiai pasakyti apie optimalią koncentraciją kraujo serume.

Ligos ir sutrikimai

Daugybė medžiagų apykaitos procesų, kuriuose guanozinas dalyvauja kartu su kitais nukleozidais, ypač fosforilintoje formoje kaip nukleotidas, reiškia, kad tam tikruose metabolizmo taškuose gali atsirasti funkcinių sutrikimų.

Visų pirma, genetiniai trūkumai gali lemti tam tikrų fermentų nebuvimą arba jų biologinio aktyvumo slopinimą. Žinomas genetinis genetinis defektas, susijęs su X, sukelia Lesch-Nyhan sindromą. Sindromas sukelia purino metabolizmo gelbėjimo kelio sutrikimą, todėl kūnas turi vis labiau eiti anaboliniu naujos sintezės keliu. Genetinis defektas, kurį galima paveldėti recesyviniu būdu, lemia hipoksantino-guanino-fosforibosiltiltransferazės (HGPRT) funkcinį nepakankamumą.

Nepaisant padidėjusios naujos sintezės, trūksta guanozino ir jo bioaktyvių darinių. Tai susiję su per dideliu šlapimo rūgšties gaminimu, sukeliančiu lydinčius simptomus, tokius kaip šlapimo ir inkstų akmenų susidarymas. Nuolat padidėjęs šlapimo rūgšties kiekis gali sukelti šlapimo rūgšties kristalų nusėdimą audinyje ir sukelti skausmingus podagros priepuolius. Neurologiniai sutrikimai, įskaitant polinkį save žaloti, yra dar sunkesni.