Гуанозин трифосфат

Гуанозин трифосфат Као нуклеозид трифосфат аденозин трифосфат је важно складиште енергије у организму. Углавном обезбеђује енергију током анаболичких процеса. Такође активира многе биомолекуле.

Шта је гванозин трифосфат?

Гванозин трифосфат (ГТП) представља нуклеозид трифосфат, који је састављен од нуклеотидне базе гванин, шећерне рибозе и три фосфатна остатка који су међусобно повезани анхидридним везама.

У овом случају, гванин је гликозидно везан за рибозу, а рибоза је заузврат повезана са троструким фосфатним остатком путем естерификације. Анхидридна веза треће фосфатне групе на другу фосфатну групу је веома енергична. Када се ова фосфатна група одвоји, ГТП обезбеђује пуно енергије за одређене реакције и трансдукције сигнала, као што је то случај са аналогним једињењем аденосин трифосфатом (АТП).ГТП се формира или једноставном фосфорилацијом из БДП-а (гванозин-дифосфат) или троструком фосфорилацијом гванозина.

Фосфатне групе потичу и из АТП-а и реакција преноса унутар циклуса лимунске киселине. Сировина гванозин је нуклеозид произведен из гванина и рибозе. ГТП се претвара у ГМП (гуанозин монофосфат) отпуштањем две фосфатне групе. Као нуклеотид, ово једињење представља градивни блок рибонуклеинске киселине. Када је изолован изван тела, ГТП је безбојна чврста супстанца. У телу, он испуњава многе функције као преносиоца енергије и добављача фосфата.

Функција, ефекат и задаци

Поред познатијег АТП-а, ГТП је одговоран и за бројне реакције преноса енергије. Многе ћелијске метаболичке реакције могу се одвијати само уз помоћ преноса енергије путем гванозин трифосфата.

Као и код АТП-а, везивање трећег остатка фосфата на други фосфатни остатак је врло високо енергетско и упоредиво са његовим енергетским садржајем. Међутим, ГТП катализује другачије метаболичке путеве од АТП-а. ГТП добија своју енергију разградњом угљених хидрата и масти унутар циклуса лимунске киселине. Могућ је и пренос енергије са АТП-а у БДП са преносом фосфатне групе. Ово ствара АДП и ГТП. Гуанозин трифосфат активира многа једињења и метаболичке путеве. Дакле, одговоран је за активирање Г протеина. Г протеини су протеини који могу да везују ГТП.

То им омогућава да преносе сигнале преко Г-протеина повезаних рецептора. То су сигнали за мирис, виђење или регулисање крвног притиска. ГТП стимулише трансдукцију сигнала у ћелији помажући пренос важних сигналних супстанци или стимулишући Г молекуле са преносом енергије покретајући сигналну каскаду. Поред тога, биосинтеза протеина се не може одвијати без ГТП-а. Дужење ланца полипептидног ланца одвија се уз преузимање енергије која се добија од конверзије ГТП-а у БДП. Транспорт многих супстанци, укључујући мембранске протеине, до мембрана је такође у великој мери регулисан ГТП-ом.

ГТП такође регенерише АДП у АТП са преношењем остатка фосфата. Такође активира шећере манозу и фукозу, стварајући тако АДП-манозу и АДП-фукозу. Друга важна функција ГТП-а је његово учешће у изградњи РНА и ДНК. ГТП је такође неопходан за транспорт супстанци између језгра и цитоплазме. Такође треба напоменути да је ГТП почетни материјал за стварање цикличког ГМП-а (цГМП).

Једињење цГМП је сигнални молекул и одговорно је, између осталог, за трансдукцију визуелног сигнала. Контролише транспорт јона у бубрезима и цревима. Шаље сигнал за ширење крвних судова и бронха. На крају крајева, верује се да учествује у развоју можданих функција.

Образовање, појава, својства и оптималне вредности

Гуанозин трифосфат се јавља у свим ћелијама организма. Неопходан је као складиште енергије, носач фосфатне групе и градивни блок за изградњу нуклеинских киселина. Као део метаболизма, производи се од гванозин, гванозин монофосфат (ГМП) или гуанозин дифосфат (БДП). ГМП је нуклеотид рибонуклеинске киселине. Од овога се такође може опоравити. Међутим, могућа је и нова синтеза у организму.

Везивање даљих фосфатних група на фосфатну групу естерификовану на рибози могуће је само уз потрошњу енергије. Анхидридна веза треће фосфатне групе нарочито значи велики трошак енергије, јер се стварају електростатичке одбојне силе које су распоређене по целом молекули. Унутар молекула се развија напетост која се након контакта са одговарајућим циљним молекулом преноси на последњи, ослобађајући фосфатну групу. Конформацијске промене се дешавају у циљном молекулу, које покрећу одговарајуће реакције или сигнале.

Болести и поремећаји

Ако се пренос сигнала не одвија правилно у ћелији, могу резултирати разним болестима. У вези са функцијом ГТП-а, Г протеини су од велике важности за транспорт сигнала.

Г протеини представљају хетерогену групу протеина која може преносити сигнале везањем на ГТП. Покреће се каскада сигнала, која је одговорна и за чињеницу да неуротрансмитери и хормони постају ефикасни спајањем на рецепторе повезане са Г-протеином. Мутације у Г протеинима или њиховим повезаним рецепторима често нарушавају пренос сигнала и узрок су неких болести. На пример, фиброзна дисплазија или Албригхова дистрофија костију (псеудохипопаратиреоидизам) покрећу мутацијом Г протеина. Ова болест је резистентна на паратироидни хормон.

Односно, тело не реагује на овај хормон. Паратироидни хормон је одговоран за метаболизам калцијума и стварање костију. Поремећај коштане структуре доводи до миксома скелетних мишића или дисфункције срца, панкреаса, јетре и штитне жлезде. С друге стране, у акромегалији постоји отпор на хормон раста који ослобађа хормон раста, тако да се хормон раста ослобађа неконтролисано и тако изазива повећани раст удова и унутрашњих органа.