Struktur guanosín triffosphate (GTP), sintesis, fungsi

Dia Guanosín Triffosphate O Guanosine Triffosphate (GTP) adalah salah satu dari banyak nukleotida fosfat yang mampu menyimpan energi bebas yang mudah digunakan untuk berbagai fungsi biologis.

Tidak seperti nukleotida fosfat terkait lainnya, yang biasanya memberikan energi yang diperlukan untuk melakukan berbagai macam proses dalam konteks seluler yang berbeda, beberapa penulis telah menunjukkan bahwa nukleotida seperti GTP, UTP (uridin tryngosphat proses.

Struktur Kimia Guanosín Tryngosphate atau GTP (Sumber: Cacycle, Via Wikimedia Commons)

Dalam hal ini, Atkinson (1977) menunjukkan bahwa GTP memiliki fungsi yang melibatkan aktivasi banyak proses anabolik melalui mekanisme yang berbeda, yang telah ditunjukkan dalam sistem keduanya In vitro sebagai In vivo.

Energi yang terkandung dalam ikatan mereka, terutama di kalangan gugus fosfat, digunakan untuk meningkatkan beberapa proses seluler terutama yang terlibat dalam sintesis. Contohnya adalah sintesis protein, replikasi DNA dan transkripsi RNA, sintesis mikrotubulus, dll.

[TOC]

Struktur

Seperti halnya untuk nukleotida adenin (ATP, ADP dan AMP), GTP memiliki sebagai struktur dasar tiga elemen yang tidak terbantahkan:

-Cincin guanin heterosiklik (purin)

-Gula dasar lima -karbon, ribosa (cincin geram) dan

-Tiga kelompok fosfat bersatu

Kelompok fosfat GTP pertama terkait dengan karbon 5 'gula ribosa dan residu guanin berikatan dengan molekul ini melalui karbon di posisi 1' dari cincin ribofuranosa.

Dalam istilah biokimia, molekul ini adalah guanosin 5-triffosfat, lebih baik digambarkan sebagai purin tryphyphous atau, dengan nama kimianya, 9-β-d-lribofuranosylguanine-5'-trifosfat.

Dapat melayani Anda: paleoanthropologi: objek studi, sejarah, metode

Perpaduan

GTP dapat disintesis dari novo Dalam banyak eukariota dari asam inosin (inosine 5'-monophosphate, Imp), salah satu ribonukleotida yang digunakan untuk sintesis purin, yang merupakan salah satu dari dua jenis basa nitrogen yang dikomposisikan oleh DNA dan molekul lainnya yang terdiri dari DNA dan molekul lainnya dikomposis.

Senyawa ini, asam inosinic, adalah titik cabang penting tidak hanya untuk sintesis purin, tetapi juga untuk sintesis nukleotida ATP dan GTP fosfat.

Sintesis nukleotida guanosin fosfat (GMP, PDB dan GTP: mono-, dan guanosine triffose.

Reaksi ini dikatalisis oleh enzim yang dikenal sebagai im dehydrogenase, yang diatur secara alostérical oleh GMP.

XMP yang diproduksi kemudian ditransfer gugus AMIDA (reaksi bergantung pada glutamin dan ATP) dengan menggunakan aksi enzim XMP aminase, di mana molekul monofosfat atau GMP guanosin terjadi.

Karena nukleotida paling aktif umumnya.

Enzim ini adalah kinase spesifik (cinases) yang dikenal sebagai guanilato kinase dan nukleosida defosfoquinase.

Dalam reaksi yang dikatalisis oleh guanilado ciclasas, ATP bertindak sebagai donor fosfat untuk konversi GMP dalam PDB dan ATP:

GMP + ATP → GDP + ADP

Nukleotida guanin difosfat (PDB) kemudian digunakan sebagai substrat dari nukleosida defosfoquinase, yang juga menggunakan ATP sebagai donor fosfat untuk konversi PDB menjadi GTP:

Dapat melayani Anda: kelimpahan relatif

PDB + ATP → GTP + ADP

Sintesis dengan cara lain

Ada banyak rute metabolisme seluler yang mampu menghasilkan GTP yang berbeda dari rute biosintetik dari novo. Ini biasanya melakukannya melalui transfer gugus fosfat, dari sumber yang berbeda, ke arah prekursor GMP dan PDB.

Fungsi

GTP, sebagai nukleotida fosfat yang analog dengan ATP, memiliki fungsi yang tak terhitung jumlahnya pada tingkat seluler:

-Berpartisipasi dalam pertumbuhan mikrotubulus, yang merupakan tabung berongga yang terdiri dari protein yang dikenal sebagai "tubulin" yang polimernya memiliki kemampuan untuk menghidrolisis GTP, yang sangat penting untuk pemanjangan atau pertumbuhan.

-Ini adalah faktor penting untuk protein GTP atau protein pengikat GTP, yang berfungsi sebagai mediator dalam berbagai proses transduksi sinyal yang terkait, pada gilirannya, dengan AMP siklik dan air terjun pensinyalannya.

Proses pensinyalan ini menghasilkan komunikasi sel dengan lingkungan mereka dan organel internal mereka, dan sangat penting untuk melaksanakan instruksi yang dikodekan dalam hormon dan faktor penting lainnya pada mamalia.

Contoh rute pensinyalan ini yang paling penting untuk sel adalah regulasi enzim adenilat cyclasa melalui interaksinya dengan protein G

Fungsi In vitro

GTP memiliki banyak fungsi yang telah ditunjukkan melalui percobaan In vitro Dalam sistem "Cell -Free". Dari percobaan ini, dimungkinkan untuk membuktikan bahwa secara aktif berpartisipasi dalam:

-Sintesis protein dalam eukariota (baik untuk inisiasi dan pemanjangan peptida)

-Stimulasi glikosilasi protein

-Sintesis RNA ribosom dalam prokariota dan eukariota

Dapat melayani Anda: imunofluoresensi: fondasi, protokol dan aplikasi

-Sintesis fosfolipid, terutama selama sintesis diasilgliserol

Fungsi yang ditentukan In vivo

Percobaan lain, tetapi dalam sistem seluler atau In vivo Mereka telah membuktikan partisipasi GTP dalam proses seperti:

-Sporulasi dan aktivasi spora berbagai jenis mikroorganisme, prokariota dan eukariota

-Sintesis RNA ribosom dalam eukariota

-Di antara yang lain.

Juga telah diusulkan bahwa kemajuan onkogenik sel normal pada sel kanker melibatkan hilangnya kontrol atas pertumbuhan dan proliferasi sel, di mana banyak protein pengikat GTP dan protein quinase dengan aktivitas yang bergantung pada GTP spesifik berpartisipasi.

GTP juga memiliki efek merangsang pada impor protein terhadap matriks mitokondria, yang secara langsung terkait dengan hidrolisisnya (lebih dari 90% protein mitokondria disintesis oleh ribosom dalam sitosol).

Referensi

1. Alberts, b., Dennis, b., Hopkin, k., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m.,... Walter, P. (2004). Biologi Sel Esensial. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Mathews, c., Van Holde, K., & Ahern, k. (2000). Biokimia (Edisi ke -3.). San Francisco, California: Pearson.
3. Pall, m. (1985). GTP: Regulator pusat anabolisme seluler. Di b. Horecker & e. Stadtman (eds.), Topik saat ini dalam regulasi seluler (Vol. 25, hlm. 183). Academic Press, Inc.
4. Rawn, J. D. (1998). Biokimia. Burlington, Massachusetts: Penerbit Neil Patterson.
5. Sepuri, n. B. V, schu, n., & Nyeri, D. (1998). GTP Hydrolysis Issential untuk Protein Impor Inte Matriks Mitokondria. Jurnal Kimia Biologis, 273(3), 1420-1424.