De Cyklisk GMP, även känd som cykliskt guanosinmonofosfat, cykliskt guanosinmonofosfat eller guanosin 3 ', 5'-monofosfat, det är en cyklisk nukleotid som är involverad i många cellulära processer, särskilt de som är relaterade till signalering och intracellulär kommunikation.
Det beskrevs först för mer än 40 år sedan kort efter upptäckten av dess analoga, cykliska AMP, som skiljer sig från den när det gäller kvävebas, eftersom den inte är en nukleotid av guanin utan av adenin..
Liksom andra cykliska nukleotider, såsom den ovannämnda cykliska AMP eller cykliska CTP (cyklisk cytidinmonofosfat), är strukturen för cyklisk GMP avgörande för dess kemiska egenskaper och biologiska aktivitet, förutom att göra den mer stabil än dess motsvarighet..
Denna nukleotid produceras av ett enzym som kallas guanylylcyklas och kan avfyra signalkaskader av cykliskt beroende GMP-proteinkinaser, på liknande sätt som cykliskt AMP..
Det har beskrivits inte bara hos däggdjur, som är mycket komplexa djur, utan också i de enklaste prokaryoterna, inkluderade i kungariket eubakterier och archaea. Dess närvaro i växter är fortfarande en fråga om debatt, men bevis tyder på att det saknas i dessa organismer..
Artikelindex
Den intracellulära koncentrationen av cykliska guaninnukleotider, såväl som för adenin, är extremt låg, särskilt jämfört med dess icke-cykliska analoger som är mono-, di- eller trifosfat..
Nivåerna av denna nukleotid kan dock ändras selektivt i närvaro av vissa hormonella stimuli och andra faktorer som beter sig som primära budbärare..
Metabolismen av cyklisk GMP är delvis oberoende av metabolismen av cyklisk AMP och andra analoga nukleotider. Detta produceras från GTP av ett enzymsystem som kallas guanylylcyklas eller guanylatcyklas, vilket är ett delvis lösligt enzym i de flesta vävnader.
Guanylatcyklasenzymer är ansvariga för "cyklisering" av fosfatgruppen i position 5 'av sockerresten (ribos), vilket orsakar bindning av samma fosfat till två olika OH-grupper i samma molekyl.
Detta enzym är mycket rikligt i tunntarmen och lungorna hos däggdjur och den mest aktiva källan finns i spermierna från en art av sjöborre. I alla organismer som har studerats beror det på tvåvärda manganjoner, som skiljer det från adenylatcyklas, som är beroende av magnesium eller zink..
Cyklisk GMP-nedbrytning förmedlas av cykliska nukleotidfosfodiesteraser som inte verkar vara specifika, eftersom det har visat sig att samma enzymer kan använda både cykliska AMP och cykliska GMP som hydrolyserbara substrat..
Båda processerna, bildning och nedbrytning, kontrolleras noggrant intracellulärt..
Strukturen för cyklisk GMP skiljer sig inte signifikant från den för andra cykliska nukleotider. Som namnet antyder (guanosin 3 ', 5'-monofosfat) har en fosfatgrupp bunden till syre på kolet vid 5'-positionen för ett ribossocker.
Nämnda ribossocker är samtidigt kopplat till kvävebasen i guanin-heterocyklisk ring med hjälp av en glykosidbindning med kolet i ribosens 1'-position..
Fosfatgruppen som är bunden till syreatomen vid ribosens 5'-position smälter samman vid trans genom en fosfodiesterbindning, som uppträder mellan samma fosfatgrupp och kolsyre i 3'-positionen för ribos, och bildar således ett 3'-5'- "fosfattrans-smält " (från engelska 3'-5 '-trans-smält fosfat).
Fusionen av fosfatgruppen eller dess "cyklisering" orsakar en ökning av molekylens styvhet, eftersom den begränsar den fria rotationen av bindningarna i furosringen av ribos..
Som också gäller för cyklisk AMP är den glykosidiska bindningen mellan guaninringen och ribosen och dess rotationsfrihet viktiga strukturella parametrar för den specifika igenkänningen av cyklisk GMP..
Till skillnad från de många och mycket varierande funktioner som andra analoga cykliska nukleotider som cyklisk AMP har, är funktionen av cyklisk GMP lite mer begränsad:
1-Deltar i signalprocesser som svar på ljusstimulering av visuella pigment. Dess koncentration modifieras på grund av aktiveringen av ett G-protein som uppfattar ljusstimulans och interagerar med ett beroende cykliskt GMP-fosfodiesteras.
Förändringar i nivåerna av denna nukleotid förändrar permeabiliteten hos membranet hos de stavformade okulära cellerna till natriumjoner, vilket orsakar andra förändringar som avslutar överföringen av stimulus till synnerven.
2-Det har funktioner i muskelkontraktion och avslappningscykel för glatt muskulatur som svar på kväveoxid och andra kemiska föreningar av olika natur.
3-En ökning av dess koncentration på grund av svaret på natriuretiska peptider är relaterad till regleringen av natrium- och vattenjonernas rörelse genom cellmembran.
4-I vissa organismer kan cykliskt GMP konkurrera med cykliskt AMP om cykliskt nukleotidfosfodiesteras, och tillsatsen av cykliskt GMP kan bidra till en ökning av koncentrationen av cyklisk AMP genom att minska dess nedbrytning.
5-bakterier som E coli öka sina nivåer av cyklisk GMP när de utsätts för kemo-lockmedel, vilket indikerar att denna nukleotid är involverad i signalprocesser som svar på dessa kemiska stimuli.
6-Det har fastställts att cyklisk GMP också har viktiga konsekvenser för vasodilatation och erektionsprocesser hos däggdjur.
7-Många gatejonkanaler (kalcium och natrium) regleras av intracellulära ligander som specifikt använder cyklisk GMP.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.