Guanozin-trifoszfát: Funkció és betegségek

A guanozin-trifoszfát, mint nukleozid-trifoszfát, fontos energiaraktár a szervezetben, a adenozin trifoszfát. Főleg az anabolikus folyamatok során nyújt energiát. Ezenkívül számos biomolekulát aktivál.

Mi a guanozintrifoszfát?

A guanozin-trifoszfát (GTP) egy nukleozid-trifoszfát, amely a guanin nukleotid bázisból, a cukor ribóz, és három foszfát anhidridkötésekkel összekapcsolt maradékok. A guanin glikozidszerűen kötődik ribóz, és a ribóz viszont a hármashoz van kötve foszfát maradékot észterezés útján. A harmadik anhidridkötése foszfát csoport a második foszfátcsoporthoz nagyon energikus. Ennek a foszfátcsoportnak a hasításakor a GTP, mint az analóg vegyülettel adenozin trifoszfát (ATP), sok energiát szolgáltat bizonyos reakciókhoz és a jelátvitelhez. A GTP vagy a GDP-ből származó egyetlen foszforilezéssel (guanozin-difoshát), vagy a guanozin hármas foszforilezésével jön létre. Ebben a folyamatban a foszfátcsoportok az ATP-ből, valamint az ATP-n belüli transzferreakciókból származnak citromsav ciklus. A kiindulási anyag a guanozin a guanin és a nukleozid ribóz. A GTP átalakul GMP-vé (guanozin-monofoszfát) két foszfátcsoport felszabadulásával. Nukleotidként ez a vegyület a ribonukleinsav. A testen kívüli izolált állapotában a GTP színtelen szilárd anyag. A szervezetben számos funkciót lát el, mint energia transzporter és foszfát szállító.

Funkció, cselekvés és szerepek

Az ismertebb ATP mellett a GTP számos energiaátadó reakcióért is felelős. Számos sejtos anyagcsere-reakció csak a guanozin-trifoszfát általi energiaátadás segítségével valósulhat meg. Az ATP-hez hasonlóan a harmadik foszfátmaradék kötődése a második foszfátmaradékhoz nagyon energiadús és összehasonlítható az energiatartalmával. A GTP azonban más anyagcsere útvonalakat katalizál, mint az ATP. A GTP energiáját a citromsav ciklus a lebontásától szénhidrátok és zsírok. Az ATP-ből a foszfátcsoport transzferje alatt az energia átvitele a GDP-be is lehetséges. Ennek eredményeként ADP és GTP képződik. A guanozin-trifoszfát számos vegyületet és metabolikus utat aktivál. Például felelős a G-fehérjék. G fehérjék olyan fehérjék, amelyek képesek megkötni a GTP-t. Ez lehetővé teszi számukra a jelek továbbítását a G-fehérjéhez kapcsolódó receptorokon keresztül. Ezek szaglás, látás vagy vér nyomásszabályozás. A GTP stimulálja a sejtben a jelátvitelt azáltal, hogy elősegíti a fontos jelzőanyagok továbbítását, vagy egy jelátviteli kaszkád elindításával a G stimulálásával. molekulák energiaátadás alatt. Ezenkívül a fehérje bioszintézise nem fordulhat elő GTP nélkül. A polipeptidlánc láncnyúlása a abszorpció a GTP GDP-vé történő átalakításából származó energia mennyisége. Számos anyag szállítása, beleértve a membránt is fehérjék, a membránokra szintén jelentősen szabályozza a GTP. Ezenkívül a GTP az ADP-t is regenerálja ATP -vé egy foszfát-maradék átadása alatt. Aktiválja a mannóz és a fukóz cukrokat is, ADP-mannózt és ADP-fukózt képezve. A GTP fontos funkciója továbbra is az RNS és a DNS összeállításában való részvétele. A GTP elengedhetetlen az anyagok sejtmag és citoplazma közötti szállításához is. Azt is meg kell említeni, hogy a GTP a kiindulási anyag a ciklikus GMP (cGMP) kialakulásához. A cGMP vegyület szignálmolekula, és többek között a vizuális jelátvitelért felelős. Ban,-ben vese és a belekben szabályozza az ion transzportot. Küldi a jelet a táguláshoz vér hajók és a hörgők. Végül úgy gondolják, hogy részt vesz a agy funkciót.

Kialakulás, előfordulás, tulajdonságok és optimális szintek

A guanozin-trifoszfát a szervezet minden sejtjében megtalálható. Elengedhetetlen energiaraktárként, foszfátcsoport-adóként és építőkockaként az építkezéshez nukleinsavak. Az anyagcsere összefüggésében guanozinból, guanozin-monofoszfátból (GMP) vagy guanozin-difoszfátból (GDP) állítják elő. A GMP a nukleotid ribonukleinsav. Ebből is visszaszerezhető. A szervezetben azonban új szintézis is lehetséges. További foszfátcsoportok kötése a ribózon észterezett foszfátcsoporthoz mindig csak energiaráfordítással lehetséges. Különösen a harmadik foszfátcsoport anhidrid kötése a másodikhoz nagy energiabevitellel jár, mert elektrosztatikus taszító erők épülnek fel amelyek eloszlanak az egész molekulán. feszültségek a molekulán belül képződnek, amelyek átkerülnek a megfelelő célmolekulához, amikor érintkezésbe kerül vele, foszfátcsoportot szabadítva fel. Konformációs változások következnek be a célmolekulában, amelyek kiváltják a megfelelő reakciókat vagy jeleket.

Betegségek és rendellenességek

Ha a sejtben a jelátvitel nem megfelelően történik, különféle betegségek következhetnek be. A szignáltranszdukció szempontjából a GTP funkciója szempontjából nagy jelentőségűek a G fehérjék. A G-fehérjék heterogén fehérjecsoportot képviselnek, amelyek a GTP-hez kötődve továbbíthatnak jeleket. Ez egy olyan jelátviteli kaszkádot vált ki, amely szintén felelős a neurotranszmitterekért és hormonok a G-fehérjéhez kapcsolódó receptorok dokkolásával lép életbe. A G-fehérjék vagy a hozzájuk kapcsolódó receptorok mutációi gyakran megzavarják a jelátvitelt, és bizonyos betegségek okozói. Például a rostos diszpláziát vagy az Albrigh-csont dystrophiát (pseudohypoparathyreoidismust) egy G-fehérje mutációja okozza. Ebben a betegségben ellenáll a mellékpajzsmirigy hormon. Vagyis a test nem reagál erre a hormonra. Mellékpajzsmirigy hormon Felelős érte kalcium anyagcsere és csontképződés. A csontépítési rendellenesség a vázizmok myxomáihoz vagy funkcionális rendellenességek az szív, hasnyálmirigy, máj és a pajzsmirigy. -ban acromegaliamásrészt ellenáll a növekedési hormont felszabadító hormonnak, így a növekedési hormon kontrollálatlanul szabadul fel, fokozva a végtagok növekedését és belső szervek.