Τριφωσφορική γουανοσίνη

Τριφωσφορική γουανοσίνη Ως τριφωσφορική νουκλεοσίδη, η τριφωσφορική αδενοσίνη είναι ένα σημαντικό απόθεμα ενέργειας στον οργανισμό. Παρέχει κυρίως ενέργεια κατά τη διάρκεια αναβολικών διεργασιών. Ενεργοποιεί επίσης πολλά βιομόρια.

Τι είναι η τριφωσφορική γουανοσίνη;

Τριφωσφορική γουανοσίνη (GTP) αντιπροσωπεύει ένα τριφωσφορικό νουκλεοζίτη, το οποίο αποτελείται από τη νουκλεοτιδική βάση γουανίνη, τη ριβόζη σακχάρου και τρία υπολείμματα φωσφορικού που συνδέονται μεταξύ τους με δεσμούς ανυδρίτη.

Σε αυτήν την περίπτωση, η γουανίνη συνδέεται γλυκοσιδικά με την ριβόζη και η ριβόζη με τη σειρά της συνδέεται με το τριπλό υπόλειμμα φωσφορικού μέσω εστεροποίησης. Ο δεσμός ανυδρίτη της τρίτης φωσφορικής ομάδας με τη δεύτερη φωσφορική ομάδα είναι πολύ ενεργητικός. Όταν αυτή η φωσφορική ομάδα διαχωρίζεται, το GTP παρέχει πολλή ενέργεια για ορισμένες αντιδράσεις και μεταγωγές σήματος, όπως με την ανάλογη ένωση τριφωσφορικής αδενοσίνης (ΑΤΡ).Το GTP σχηματίζεται είτε με απλή φωσφορυλίωση από το GDP (διφωσφορική γουανοσίνη) είτε με τριπλή φωσφορυλίωση της γουανοσίνης.

Οι φωσφορικές ομάδες προέρχονται τόσο από την ΑΤΡ όσο και από τις αντιδράσεις μεταφοράς εντός του κύκλου του κιτρικού οξέος. Η πρώτη ύλη γουανοσίνη είναι ένα νουκλεοζίτη κατασκευασμένο από γουανίνη και ριβόζη. Το GTP μετατρέπεται σε GMP (μονοφωσφορική γουανοσίνη) απελευθερώνοντας δύο φωσφορικές ομάδες. Ως νουκλεοτίδιο, αυτή η ένωση αντιπροσωπεύει ένα δομικό στοιχείο ριβονουκλεϊκού οξέος. Όταν απομονώνεται εκτός του σώματος, το GTP είναι ένα άχρωμο στερεό. Στο σώμα, εκτελεί πολλές λειτουργίες ως προμηθευτής ενεργειακού πομπού και φωσφορικών.

Λειτουργία, εφέ & εργασίες

Εκτός από το πιο γνωστό ATP, το GTP είναι επίσης υπεύθυνο για πολλές αντιδράσεις μεταφοράς ενέργειας. Πολλές κυτταρικές μεταβολικές αντιδράσεις μπορούν να πραγματοποιηθούν μόνο με τη βοήθεια μεταφοράς ενέργειας μέσω τριφωσφορικής γουανοσίνης.

Όπως με το ΑΤΡ, η σύνδεση του τρίτου φωσφορικού υπολείμματος με το δεύτερο φωσφορικό υπόλειμμα είναι πολύ υψηλή σε ενέργεια και συγκρίσιμη με την ενεργειακή του περιεκτικότητα. Ωστόσο, το GTP καταλύει διαφορετικές μεταβολικές οδούς από το ATP. Το GTP παίρνει την ενέργειά του από την κατανομή των υδατανθράκων και των λιπών στον κύκλο του κιτρικού οξέος. Είναι επίσης δυνατή μια μεταφορά ενέργειας από ΑΤΡ στο ΑΕΠ με τη μεταφορά μιας φωσφορικής ομάδας. Αυτό δημιουργεί ADP και GTP. Η τριφωσφορική γουανοσίνη ενεργοποιεί πολλές ενώσεις και μεταβολικές οδούς. Έτσι είναι υπεύθυνη για την ενεργοποίηση των πρωτεϊνών G. Οι πρωτεΐνες G είναι πρωτεΐνες που μπορούν να συνδέσουν το GTP.

Αυτό τους επιτρέπει να μεταδίδουν σήματα μέσω υποδοχέων που σχετίζονται με G-πρωτεΐνες. Αυτά είναι σήματα για μυρωδιά, όραση ή ρύθμιση της αρτηριακής πίεσης. Το GTP διεγείρει τη μεταγωγή σήματος εντός του κυττάρου βοηθώντας τη μεταφορά σημαντικών ουσιών σήματος ή διεγείροντας τα μόρια G με μεταφορά ενέργειας εκκινώντας έναν καταρράκτη σήματος. Επιπλέον, η πρωτεϊνική βιοσύνθεση δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί χωρίς GTP. Η επιμήκυνση της αλυσίδας του πολυπεπτιδίου λαμβάνει χώρα με την πρόσληψη ενέργειας που λαμβάνεται από τη μετατροπή του GTP σε ΑΕΠ. Η μεταφορά πολλών ουσιών, συμπεριλαμβανομένων των πρωτεϊνών μεμβράνης, στις μεμβράνες ρυθμίζεται επίσης σε μεγάλο βαθμό από το GTP.

Το GTP αναγεννά επίσης ADP σε ATP με τη μεταφορά ενός φωσφορικού υπολείμματος. Ενεργοποιεί επίσης τα σάκχαρα μαννόζη και φουκόζη, σχηματίζοντας έτσι ADP-μαννόζη και ADP-φουκόζη. Μια άλλη σημαντική λειτουργία του GTP είναι η συμμετοχή της στην κατασκευή RNA και DNA. Το GTP είναι επίσης απαραίτητο για τη μεταφορά ουσιών μεταξύ του πυρήνα και του κυτοπλάσματος. Θα πρέπει επίσης να αναφερθεί ότι το GTP είναι το αρχικό υλικό για το σχηματισμό κυκλικού GMP (cGMP).

Η ένωση cGMP είναι ένα μόριο σηματοδότησης και είναι υπεύθυνη, μεταξύ άλλων, για μεταγωγή οπτικού σήματος. Ελέγχει τη μεταφορά ιόντων στα νεφρά και τα έντερα. Στέλνει το σήμα για τη διεύρυνση των αιμοφόρων αγγείων και των βρόγχων. Εξάλλου, πιστεύεται ότι εμπλέκεται στην ανάπτυξη της λειτουργίας του εγκεφάλου.

Εκπαίδευση, εμφάνιση, ιδιότητες και βέλτιστες τιμές

Η τριφωσφορική γουανοσίνη εμφανίζεται σε όλα τα κύτταρα του οργανισμού. Είναι απαραίτητο ως αποθήκη ενέργειας, φορέας φωσφορικών ομάδων και δομικό στοιχείο για την κατασκευή νουκλεϊκών οξέων. Ως μέρος του μεταβολισμού, παράγεται από γουανοσίνη, μονοφωσφορική γουανοσίνη (GMP) ή διφωσφορική γουανοσίνη (GDP). Το GMP είναι ένα νουκλεοτίδιο ριβονουκλεϊκού οξέος. Μπορεί επίσης να ανακτηθεί από αυτό. Ωστόσο, είναι επίσης δυνατή μια νέα σύνθεση στον οργανισμό.

Η σύνδεση περαιτέρω φωσφορικών ομάδων με την φωσφορική ομάδα εστεροποιημένη στην ριβόζη είναι δυνατή μόνο με δαπάνη ενέργειας. Ο δεσμός ανυδρίτη της τρίτης φωσφορικής ομάδας με τη δεύτερη σημαίνει ιδιαίτερα υψηλή κατανάλωση ενέργειας, επειδή συσσωρεύονται ηλεκτροστατικές απωθητικές δυνάμεις οι οποίες κατανέμονται σε ολόκληρο το μόριο. Εντάσεις αναπτύσσονται εντός του μορίου, οι οποίες κατά την επαφή με το αντίστοιχο μόριο-στόχο μεταφέρονται στο τελευταίο, απελευθερώνοντας μια φωσφορική ομάδα. Συμβατικές αλλαγές συμβαίνουν στο μόριο-στόχο, το οποίο πυροδοτεί τις αντίστοιχες αντιδράσεις ή σήματα.

Ασθένειες & Διαταραχές

Εάν η μετάδοση σήματος δεν πραγματοποιηθεί σωστά στο κελί, μπορεί να προκύψει ποικιλία ασθενειών. Σε σχέση με τη λειτουργία του GTP, οι πρωτεΐνες G έχουν μεγάλη σημασία για τη μεταφορά σήματος.

Οι πρωτεΐνες G αντιπροσωπεύουν μια ετερογενή ομάδα πρωτεϊνών που μπορούν να μεταδώσουν σήματα με σύνδεση με GTP. Ενεργοποιείται ένας καταρράκτης σήματος, ο οποίος είναι επίσης υπεύθυνος για το γεγονός ότι οι νευροδιαβιβαστές και οι ορμόνες καθίστανται αποτελεσματικοί ελλιμενίζοντας τους υποδοχείς που σχετίζονται με την G-πρωτεΐνη. Οι μεταλλάξεις στις πρωτεΐνες G ή τους σχετικούς υποδοχείς τους διακόπτουν συχνά τη μετάδοση σήματος και είναι η αιτία ορισμένων ασθενειών. Για παράδειγμα, η ινώδης δυσπλασία ή η δυστροφία των οστών Albrigh (ψευδοϋποπαραθυρεοειδισμός) προκαλείται από τη μετάλλαξη μιας πρωτεΐνης Ο. Αυτή η ασθένεια είναι ανθεκτική στην παραθυρεοειδή ορμόνη.

Δηλαδή, το σώμα δεν ανταποκρίνεται σε αυτήν την ορμόνη. Η παραθυρεοειδής ορμόνη είναι υπεύθυνη για το μεταβολισμό του ασβεστίου και τον σχηματισμό των οστών. Η διαταραχή της δομής των οστών οδηγεί σε μυξώματα των σκελετικών μυών ή δυσλειτουργία της καρδιάς, του παγκρέατος, του ήπατος και του θυρεοειδούς αδένα. Στην ακρομεγαλία, από την άλλη πλευρά, υπάρχει αντίσταση στην ορμόνη απελευθέρωσης της αυξητικής ορμόνης, έτσι ώστε η αυξητική ορμόνη να απελευθερώνεται με ανεξέλεγκτο τρόπο και συνεπώς προκαλεί αυξημένη ανάπτυξη των άκρων και των εσωτερικών οργάνων.