Guanozino trifosfatas

Guanozino trifosfatas Adenozino trifosfatas, kaip nukleozidų trifosfatas, yra svarbi energijos kaupimo priemonė organizme. Tai daugiausia suteikia energijos anabolinių procesų metu. Tai taip pat suaktyvina daugelį biomolekulių.

Kas yra guanozino trifosfatas?

Guanozino trifosfatas (GTP) reiškia nukleozido trifosfatą, kurį sudaro nukleotidų bazinis guaninas, cukraus ribozė ir trys fosfato liekanos, sujungtos viena su kita anhidridiniais ryšiais.

Tokiu atveju guaninas yra glikozidiškai surištas su riboze, o esterifikacijos būdu ribozė yra sujungta su trigubo fosfato liekana. Trečiosios fosfato grupės anhidridinis ryšys su antrąja fosfato grupe yra labai energingas. Kai ši fosfato grupė yra suskaidoma, GTP suteikia daug energijos tam tikroms reakcijoms ir signalo perdavimui, kaip ir analogiškas junginys adenozino trifosfatas (ATP).GTP susidaro atliekant paprastą fosforilinimą iš BV (guanozino difosfatas) arba trigubą fosforilinimą į guanoziną.

Fosfato grupės gaunamos tiek iš ATP, tiek iš citrinų rūgšties ciklo pernešimo reakcijų. Žaliava guanozinas yra nukleozidas, pagamintas iš guanino ir ribozės. GTP paverčiamas GMP (guanozino monofosfatu), išskirdamas dvi fosfato grupes. Šis nukleotidas, kaip nukleotidas, yra ribonukleino rūgšties statybinis blokas. Išskyrus kūną, GTP yra bespalvė kieta medžiaga. Kūne jis atlieka daugybę energijos perdavimo ir fosfatų tiekėjų funkcijų.

Funkcija, poveikis ir užduotys

Be labiau žinomo ATP, GTP taip pat yra atsakingas už daugelį energiją pernešančių reakcijų. Daugybė ląstelių metabolinių reakcijų gali vykti tik perduodant energiją per guanozino trifosfatą.

Kaip ir ATP, trečiojo fosfato liekanos jungiasi su antrąja fosfato liekana labai energijos ir yra palyginamos su jos energetiniu kiekiu. Tačiau GTP katalizuoja skirtingus metabolizmo kelius nei ATP. GTP gauna savo energiją iš angliavandenių ir riebalų skaidymo citrinos rūgšties ciklo metu. Taip pat galimas energijos perkėlimas iš ATP į BVP kartu su fosfato grupe. Tai sukuria ADP ir GTP. Guanozino trifosfatas suaktyvina daugelį junginių ir metabolizmo kelius. Taigi ji yra atsakinga už G baltymų aktyvavimą. G baltymai yra baltymai, galintys surišti GTP.

Tai suteikia jiems galimybę perduoti signalus per su G baltymais susijusius receptorius. Tai signalai užuosti, pamatyti ar reguliuoti kraujospūdį. GTP stimuliuoja signalo pernešimą ląstelėje, padėdamas pernešti svarbias signalo medžiagas arba stimuliuodamas G molekules energijos perdavimu, inicijuodamas signalo kaskadą. Be to, baltymų biosintezė negali vykti be GTP. Polipeptido grandinės ilginimas vyksta suvartojant energiją, gaunamą konvertuojant GTP į BVP. Daugelio medžiagų, įskaitant membraninius baltymus, pernešimą į membranas taip pat iš esmės reguliuoja GTP.

GTP taip pat regeneruoja ADP į ATP pernešdamas fosfato liekanas. Tai taip pat suaktyvina cukrų manozę ir fukozę, sudarydami ADP-mannozę ir ADP-fukozę. Kita svarbi GTP funkcija yra jos dalyvavimas RNR ir DNR konstravime. GTP taip pat yra būtinas medžiagų pernešimui tarp branduolio ir citoplazmos. Taip pat reikia paminėti, kad GTP yra pradinė medžiaga cikliniam GMP (cGMP) formuoti.

CGMP junginys yra signalinė molekulė ir, be kita ko, atsakingas už regimojo signalo perdavimą. Tai kontroliuoja jonų transportavimą inkstuose ir žarnyne. Tai siunčia signalą kraujagyslėms ir bronchams išsiplėsti. Galų gale manoma, kad jis gali dalyvauti smegenų funkcijos vystyme.

Išsilavinimas, atsiradimas, savybės ir optimalios vertės

Guanozino trifosfatas yra visose organizmo ląstelėse. Tai būtina kaip energijos kaupiklis, fosfatų grupės nešiklis ir statybinis blokas nukleino rūgščių statybai. Kaip metabolizmo dalis jis gaminamas iš guanozino, guanozino monofosfato (GMP) arba guanozino difosfato (BVP). GMP yra ribonukleino rūgšties nukleotidas. Iš to taip pat galima susigrąžinti. Tačiau įmanoma ir nauja sintezė organizme.

Kitos fosfato grupės prisijungti prie ribozėje esterinto fosfato grupės yra įmanomos tik eikvojant energiją. Trečiosios fosfato grupės anhidridinis ryšys su antrąja ypač reiškia dideles energijos sąnaudas, nes kaupiasi elektrostatinės atstumiančios jėgos, kurios pasiskirsto per visą molekulę. Molekulėje atsiranda įtampa, kuri, susilietusi su atitinkama tiksline molekule, perkeliama į pastarąją, išlaisvinant fosfato grupę. Tikslinėje molekulėje vyksta konformaciniai pokyčiai, kurie sukelia atitinkamas reakcijas ar signalus.

Ligos ir sutrikimai

Jei ląstelėje signalo perdavimas vyksta netinkamai, gali kilti įvairių ligų. Atsižvelgiant į GTP funkciją, G baltymai turi didelę reikšmę signalo perdavimui.

G baltymai reiškia nevienalytę baltymų grupę, kuri gali perduoti signalus, prisijungdama prie GTP. Suveikia signalo kaskados, kurios taip pat atsakingos už tai, kad neuromediatoriai ir hormonai tampa veiksmingi jungdamiesi prie G baltymų susijusių receptorių. G baltymų ar su jais susijusių receptorių mutacijos dažnai sutrikdo signalo perdavimą ir yra tam tikrų ligų priežastis. Pavyzdžiui, pluoštinę displaziją ar Albrigho kaulų distrofiją (pseudohipoparatiroidizmą) sukelia G baltymo mutacija. Ši liga yra atspari prieskydinių liaukų hormonams.

Tai yra, kūnas nereaguoja į šį hormoną. Parathormonas yra atsakingas už kalcio metabolizmą ir kaulų formavimąsi. Kaulų struktūros sutrikimas sukelia griaučių raumenų mikomas ar širdies, kasos, kepenų ir skydliaukės funkcijos sutrikimus. Kita vertus, akromegalijoje yra atsparumas augimo hormoną atpalaiduojančiam hormonui, todėl augimo hormonas išsiskiria nekontroliuojamai ir tokiu būdu padidėja galūnių ir vidaus organų augimas.