Trifosfat de guanozină

Trifosfat de guanozină Ca nucleosid trifosfat, adenozina trifosfat este un depozit de energie important în organism. Oferă în principal energie în timpul proceselor anabolice. De asemenea, activează multe biomolecule.

Ce este guanozina trifosfat?

Trifosfat de guanozină (GTP) reprezintă un trifosfat nucleozidic, care este compus din guanina bazei nucleotidice, riboza de zahăr și trei reziduuri de fosfat legați între ele prin legături anhidride.

În acest caz, guanina este legată glicozidic de riboză, iar riboza la rândul său este legată de restul de fosfat triplu printr-o esterificare. Legătura anhidridă a celui de-al treilea grup fosfat la a doua grupare fosfat este foarte energică. Atunci când această grupă de fosfați este divizată, GTP furnizează multă energie pentru anumite reacții și transducții de semnal, la fel ca în compusul analog de adenozina trifosfat (ATP).GTP se formează fie prin fosforilarea simplă din PIB (guanozina difosfat), fie prin fosforilarea triplă a guanozinei.

Grupele fosfat provin atât din ATP, cât și din reacțiile de transfer în ciclul acidului citric. Materia primă guanozină este un nucleozid obținut din guanină și riboză. GTP este transformat în GMP (guanozina monofosfat) prin eliberarea a două grupări fosfat. Ca nucleotidă, acest compus reprezintă un bloc de construcție al acidului ribonucleic. Când este izolat în afara corpului, GTP este un solid incolor. În organism, îndeplinește multe funcții de transmițător de energie și furnizor de fosfați.

Funcție, efect și sarcini

Pe lângă cele mai cunoscute ATP, GTP este responsabil și pentru multe reacții de transfer de energie. Multe reacții metabolice celulare pot avea loc doar cu ajutorul transferului de energie prin trifosfat de guanozină.

Ca și în cazul ATP, legarea celui de-al treilea reziduu de fosfat de al doilea reziduu de fosfat este foarte mare în energie și comparabilă cu conținutul său de energie. Cu toate acestea, GTP catalizează diferite căi metabolice decât ATP. GTP își obține energia din descompunerea carbohidraților și grăsimilor din ciclul acidului citric. Un transfer de energie de la ATP la PIB cu transferul unui grup de fosfați este de asemenea posibil. Aceasta creează ADP și GTP. Guanozina trifosfat activează mulți compuși și căi metabolice. Deci este responsabil de activarea proteinelor G. Proteinele G sunt proteine ​​care pot lega GTP.

Acest lucru le permite să transmită semnale prin intermediul receptorilor asociați proteinei G. Acestea sunt semnale pentru mirosul, observarea sau reglarea tensiunii arteriale. GTP stimulează transducția semnalului în interiorul celulei, ajutând la transferul substanțelor semnal importante sau prin stimularea moleculelor G cu transfer de energie inițierea unei cascade de semnal. Mai mult, biosinteza proteinelor nu poate avea loc fără GTP. Lungirea lanțului lanțului polipeptidic are loc odată cu absorbția de energie care se obține din conversia GTP în PIB. Transportul multor substanțe, inclusiv proteinele membranei, la membrane este, de asemenea, în mare parte reglementat de GTP.

GTP regenerează, de asemenea, ADP la ATP cu transferul unui reziduu de fosfat. De asemenea, activează zaharurile mannoză și fucoză, formând astfel ADP-mannoză și ADP-fucoză. O altă funcție importantă a GTP este participarea sa la construcția de ARN și ADN. GTP este esențial și pentru transportul substanțelor între nucleu și citoplasmă. De asemenea, trebuie menționat că GTP este materialul de pornire pentru formarea GMP ciclic (cGMP).

Compusul cGMP este o moleculă de semnalizare și este responsabil, printre altele, pentru transducția vizuală a semnalului. Controlează transportul ionic în rinichi și intestine. Acesta transmite semnalul pentru lărgirea vaselor de sânge și bronhiilor. La urma urmei, se crede că este implicat în dezvoltarea funcției creierului.

Educație, apariție, proprietăți și valori optime

Trifosfat de guanozină apare în toate celulele organismului. Este indispensabil ca depozit de energie, purtător de grup de fosfați și bloc de construcție pentru construcția de acizi nucleici. Ca parte a metabolismului, este produs din guanozină, guanozina monofosfat (GMP) sau guanozina difosfat (PIB). GMP este un nucleotid al acidului ribonucleic. Se poate recupera și din aceasta. Cu toate acestea, este posibilă o nouă sinteză în organism.

Legarea altor grupări de fosfați la gruparea fosfaților esterificați pe riboză este posibilă numai cu o cheltuială de energie. Legătura anhidridă a celui de-al treilea grup fosfat la cel de-al doilea înseamnă în special o cheltuială mare de energie, deoarece se formează forțe repulsive electrostatice care sunt distribuite pe întreaga moleculă. Tensiunile se dezvoltă în interiorul moleculei, care la contactul cu molecula țintă corespunzătoare sunt transferate acesteia din urmă, eliberând o grupare fosfat. În molecula țintă apar schimbări de configurație, care declanșează reacțiile sau semnalele corespunzătoare.

Boli și tulburări

Dacă transmiterea semnalului nu are loc în mod corespunzător în celulă, poate rezulta o varietate de boli. În legătură cu funcția GTP, proteinele G sunt de o importanță deosebită pentru transportul semnalului.

Proteinele G reprezintă un grup eterogen de proteine ​​care pot transmite semnale prin legarea la GTP. O cascadă semnal este declanșată, care este, de asemenea, responsabilă pentru faptul că neurotransmițătorii și hormonii devin eficienți prin andocarea pe receptorii asociați proteinei G. Mutațiile proteinelor G sau ale receptorilor asociați perturbă adesea transmiterea semnalului și sunt cauza anumitor boli. De exemplu, displazia fibroasă sau distrofia osoasă Albrigh (pseudohipopotiroidism) este declanșată de mutația unei proteine ​​G. Această boală este rezistentă la hormonul paratiroidian.

Adică organismul nu răspunde la acest hormon. Hormonul paratiroidian este responsabil pentru metabolismul calciului și formarea oaselor. Tulburarea structurii osoase duce la micoame ale mușchilor scheletici sau disfuncții ale inimii, pancreasului, ficatului și glandei tiroide. În acromegalie, pe de altă parte, există o rezistență la hormonul de eliberare a hormonului de creștere, astfel încât hormonul de creștere este eliberat într-un mod necontrolat și astfel crește creșterea membrelor și a organelor interne.