Pelatihan dan degradasi GMP siklik, struktur, fungsi

Dia GMP siklik, Juga dikenal sebagai guanosine siklik monofosfat, siklik monofosfat guanosin atau guanosin 3 ', 5'-monofosfat, adalah nukleotida siklik yang terlibat dalam berbagai proses seluler, terutama yang terkait dengan pensinyalan dan komunikasi intraseluler.

Ini pertama kali dijelaskan lebih dari 40 tahun yang lalu tak lama setelah penemuan analognya, amp siklik, yang berbeda darinya dalam hal basis nitrogen, karena itu bukan nukleotida guanin tetapi Adenina.

Struktur kimia guanosín siklik monofosfat atau GMP (Sumber: Dalam: Pengguna: Diberri [CC BY-SA 3.0 (http: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0/)] Via Wikimedia Commons)

Seperti nukleotida siklik lainnya seperti AMP siklik yang disebutkan di atas atau seperti CTP siklik (siklik monofosfat citidin), struktur GMP siklik lebih menentukan untuk sifat kimianya dan aktivitas biologis, selain itu membuatnya lebih stabil daripada rekannya rekannya.

Nukleotida ini diproduksi oleh enzim yang dikenal sebagai guanilil ciclasa dan mampu menembakkan protein pensinyalan air terjun kinase yang bergantung pada siklik, dengan cara yang mirip dengan AMP siklik.

Telah dijelaskan tidak hanya pada mamalia, yang merupakan hewan dengan kompleksitas besar, tetapi juga dalam prokariota paling sederhana, termasuk dalam kerajaan eubacteria dan lengkungan. Kehadirannya pada tanaman masih menjadi alasan untuk diskusi, tetapi bukti menunjukkan bahwa ia tidak ada dalam organisme ini.

[TOC]

Pelatihan dan degradasi

Konsentrasi intraseluler dari nukleotida siklik guanina, serta adenin, sangat rendah, terutama jika dibandingkan dengan analog non-siklik yang mono, atau diedan.

Namun, kadar nukleotida ini dapat diubah secara selektif dengan adanya rangsangan hormonal tertentu dan faktor -faktor lain yang berperilaku sebagai pembawa pesan utama.

Dapat melayani Anda: nukleoid: karakteristik, struktur, komposisi, fungsi

Metabolisme GMP siklik sebagian independen dari metabolisme AMP siklik dan nukleotida analog lainnya. Ini dihasilkan dari GTP oleh sistem enzimatik yang dikenal sebagai guanilil ciclassa atau guanilaato ciclasa, yang merupakan enzim yang larut sebagian di sebagian besar jaringan.

Enzim guanilato silasase bertanggung jawab atas "siklasi" gugus fosfat pada posisi 5 'dari residu manis (ribosa), menyebabkan penyatuan fosfat yang sama ke dua gugus OH yang berbeda dalam molekul yang sama.

Enzim ini sangat berlimpah di usus kecil dan paru -paru mamalia dan sumber yang paling aktif adalah sperma dari jenis landak laut. Dalam semua organisme yang telah dipelajari, itu tergantung pada ion mangan divalen, yang membedakannya dari cyclasas adenilate, yang tergantung pada magnesium atau seng.

Degradasi GMP siklik dimediasi oleh siklik nukleotida fosfodiester yang tampaknya tidak spesifik, karena telah ditunjukkan bahwa enzim yang sama dapat digunakan serta substrat yang dapat dihidrolisis baik siklik dan siklik GMP AMP.

Kedua proses, pelatihan dan degradasi, dikontrol secara intraseluler.

Struktur

Struktur GMP siklik tidak sangat mendistribusikan bahwa nukleotida siklik lainnya. Seperti namanya (guanosina 3 ', 5'-monophosphate) memiliki gugus fosfat yang dilampirkan oksigen dalam karbon posisi 5' gula ribosa.

Gula ribosa ini pada saat yang sama terkait dengan basis nitrogen cincin heterosiklik guanin dengan menggunakan ikatan glikosida dengan karbon pada posisi 1 'dari ribosa.

Dapat melayani Anda: diposome

Gugus fosfat yang melekat pada atom oksigen dalam posisi ribosa 5 'digabungkan menjadi trans Melalui ikatan fosfodiéster, yang terjadi antara gugus fosfat yang sama dan oksigen karbon pada posisi 3 'dari ribosa, sehingga membentuk 3'-5'- “fosfatTrans-fusado " (Dari bahasa Inggris 3'-5 '-trans-menyatu fosfat).

Fusi gugus fosfat atau "siklasinya" menyebabkan peningkatan kekakuan molekul, karena membatasi rotasi bebas dari tautan di cincin furano ribosa.

Seperti yang juga berlaku untuk AMP siklik, ikatan glukosida antara cincin guanin dan ribosa dan kebebasan rotasi adalah parameter struktural yang penting untuk pengakuan spesifik dari GMP siklik.

Fungsi

Berbeda dengan fungsi ganda dan bervariasi yang dimiliki nukleotida siklik analog lainnya seperti AMP siklik, fungsi GMP siklik sedikit lebih terbatas:

1-partisipa dalam proses pensinyalan sebagai respons terhadap stimulasi cahaya pigmen visual. Konsentrasinya dimodifikasi karena aktivasi protein G yang merasakan stimulus cahaya dan berinteraksi dengan siklik gmp fosfodiesterase dependen.

Perubahan kadar nukleotida ini.

2-Ini memiliki fungsi dalam siklus kontraksi dan relaksasi otot otot polos sebagai respons terhadap nitrat oksida dan senyawa kimia lainnya yang beragam sifatnya.

Dapat melayani Anda: diferensiasi sel

3-Peningkatan konsentrasinya karena respons terhadap peptida alami terkait dengan regulasi pergerakan ion natrium dan air melalui membran sel.

4-Dalam beberapa organisme, GMP siklik dapat bersaing dengan AMP siklik oleh siklik nukleotida fosfodiesterase.

5-bakteri As DAN. coli Mereka meningkatkan kadar GMP siklik mereka ketika terpapar kimiawi, menunjukkan bahwa nukleotida ini terlibat dalam proses pensinyalan sebagai respons terhadap rangsangan kimia ini.

6-Ini telah ditentukan bahwa GMP siklik juga memiliki implikasi penting dalam proses vasodilatasi dan ereksi pada mamalia.

7-banyak saluran gerbang ion (kalsium dan natrium) diatur oleh ligan intraseluler yang secara khusus menggunakan siklik GMP.

Referensi

1. Botsford, J. L. (1981). Nukleotida siklik dalam prokariota. Ulasan mikrobiologis, Empat. Lima(4), 620-642.
2. Garrett, r., & Grisham, C. (2010). Biokimia (Edisi ke -4.). Boston, AS: Brooks/Cole. Pembelajaran Cengage.
3. Hardman, J., Robison, a., & Sutherland, dan. (1971). Nukleotida siklik. Ulasan Tahunan dalam Fisiologi, 33, 311-336.
4. Nelson, d. L., & Cox, m. M. (2009). Prinsip -prinsip biokimia lehninger. Edisi Omega (Edisi ke -5.).
5. Newton, r. P., & Smith, C. J. (2004). Nukleotida siklik. Fitokimia, 65, 2423-2437.