De guanosintrifosfat o Guanosintrifosfat (GTP) är en av de många fosfatnukleotider som kan lagra fri energi lätt användbar för flera biologiska funktioner.
Till skillnad från andra relaterade fosfatnukleotider, som vanligtvis ger nödvändig energi för att utföra en mängd olika processer i olika cellulära sammanhang, har vissa författare visat att nukleotider såsom GTP, UTP (uridintrifosfat) och CTP (cytidintrifosfat) ger energi huvudsakligen i anabola processer.
I denna mening föreslår Atkinson (1977) att GTP har funktioner som involverar aktivering av många anabola processer genom olika mekanismer, vilket har visats i båda systemen in vitro Vad in vivo.
Energin i deras bindningar, särskilt mellan fosfatgrupper, används för att driva vissa cellulära processer som är särskilt involverade i syntes. Exempel på detta är proteinsyntes, DNA-replikation och RNA-transkription, mikrotubuli-syntes etc..
Artikelindex
Som är sant för adeninnukleotider (ATP, ADP och AMP) har GTP tre obestridliga element som grundstruktur:
-En heterocyklisk guaninring (purin)
-Ett baskonsocker med fem kol, ribos (furanring) och
-Tre fosfatgrupper fästa
Den första fosfatgruppen i GTP är bunden till 5'-kolet i ribosocker och guaninresten är bunden till denna molekyl genom 1'-kolet i ribofuranosringen.
I biokemiska termer är denna molekyl ett guanosin-5'-trifosfat, bättre beskrivet som ett purintrifosfat eller, med sitt kemiska namn, 9-β-D-ribofuranosylguanin-5'-trifosfat..
GTP kan syntetiseras de novo i många eukaryoter från inosinsyra (inosin 5'-monofosfat, IMP), en av de ribonukleotider som används för syntes av puriner, som är en av de två typerna av kvävebaser som utgör DNA och andra molekyler.
Denna förening, inosinsyra, är en viktig grenpunkt inte bara för syntes av puriner utan också för syntes av nukleotidfosfat ATP och GTP.
Syntesen av guanosinfosfatnukleotider (GMP, BNP och GTP: guanosinmono-, di- respektive trifosfat) börjar med NAD + -beroende hydroxylering av purinringen av IMP och bildar mellanföreningen xantosinmonofosfat (XMP).
Denna reaktion katalyseras av ett enzym som kallas IMP-dehydrogenas, vilket allosteriskt regleras av GMP..
En amidgrupp överförs sedan till den så framställda XMP (glutamin- och ATP-beroende reaktion) genom verkan av enzymet XMP-aminas, där en molekyl av guanosinmonofosfat eller GMP produceras..
Eftersom de mest aktiva nukleotiderna i allmänhet är trifosfatnukleotider, finns det enzymer som ansvarar för överföringen av fosfatgrupper till GMP-molekyler som genereras i den beskrivna vägen..
Dessa enzymer är specifika ATP-beroende kinaser (kinaser) kända som guanylatkinaser och nukleosiddifosfokinaser..
I reaktionen katalyserad av guanylatcyklas fungerar ATP som en fosfatgivare för omvandlingen av GMP till BNP och ATP:
GMP + ATP → BNP + ADP
Guanindifosfatnukleotid (BNP) används därefter som ett substrat för ett nukleosiddifosfokinas, som också använder ATP som en fosfatgivare för omvandlingen av BNP till GTP:
BNP + ATP → GTP + ADP
Det finns många cellulära metaboliska vägar som kan producera GTP andra än den biosyntetiska vägen de novo. Dessa gör det vanligtvis genom överföring av fosfatgrupper, som kommer från olika källor, mot GMP- och BNP-föregångarna..
GTP, som en fosfatnukleotid analog med ATP, har otaliga funktioner på mobilnivå:
-Deltar i tillväxten av mikrotubuli, som är ihåliga rör som består av ett protein som kallas "tubulin" vars polymerer har förmågan att hydrolysera GTP, vilket är viktigt för dess förlängning eller tillväxt..
-Det är en väsentlig faktor för G-proteiner eller GTP-bindande proteiner, som fungerar som medlare i olika signaltransduktionsprocesser som i sin tur är relaterade till cyklisk AMP och dess signalkaskader..
Dessa signalprocesser resulterar i kommunikationen mellan cellen och dess omgivning och dess inre organeller med varandra och är särskilt viktiga för att utföra instruktionerna kodade i hormoner och andra viktiga faktorer hos däggdjur..
Ett exempel på dessa signalvägar av stor betydelse för cellen är regleringen av enzymet adenylatcyklas genom dess interaktion med ett G-protein.
GTP har många funktioner som har demonstrerats genom experiment in vitro i "cellfria" system. Från dessa experiment har det varit möjligt att visa att det aktivt deltar i:
-Proteinsyntes i eukaryoter (för både initiering och förlängning av peptider)
-Stimulering av proteinglykosylering
-Syntesen av ribosomalt RNA i prokaryoter och eukaryoter
-Fosfolipidsyntes, speciellt under diacylglycerolsyntes
Andra experiment, men i cellulära system o in vivo har verifierat GTP: s deltagande i processer som:
-Sporulering och aktivering av sporer av olika klasser av mikroorganismer, prokaryoter och eukaryoter
-Syntes av ribosomalt RNA i eukaryoter
-Bland annat.
Det har också föreslagits att onkogen framsteg från normala celler till cancerceller innefattar förlust av kontroll över celltillväxt och proliferation, involverande många GTP-bindande proteiner och proteinkinaser med specifik GTP-beroende aktivitet..
GTP har också stimulerande effekter på importen av proteiner till den mitokondriella matrisen, som är direkt relaterad till dess hydrolys (mer än 90% av mitokondriella proteiner syntetiseras av ribosomer i cytosolen).
Ingen har kommenterat den här artikeln än.