El trifosfato de guanosina, como nucleósido trifosfato, es un importante depósito de energía en el organismo junto con adenosina trifosfato. Aporta principalmente energía durante los procesos anabólicos. Además, activa muchas biomoléculas.
¿Qué es el trifosfato de guanosina?
El trifosfato de guanosina (GTP) representa un trifosfato de nucleósido compuesto por la base de nucleótidos guanina, la azúcar ribosa, y tres fosfato residuos unidos por enlaces anhídrido. La guanina está unida glucosídicamente a ribosa, y la ribosa a su vez está unida al triple fosfato residuo a través de una esterificación. El enlace anhídrido del tercero fosfato grupo al segundo grupo fosfato es muy enérgico. Tras la escisión de este grupo fosfato, GTP, como con el compuesto análogo adenosina trifosfato (ATP), proporciona mucha energía para ciertas reacciones y transducción de señales. El GTP se forma por fosforilación simple de GDP (difosfato de guanosina) o por triple fosforilación de guanosina. En este proceso, los grupos fosfato se originan a partir de ATP, así como a partir de reacciones de transferencia dentro del ácido cítrico ciclo. El material de partida guanosina es un nucleósido de guanina y ribosa. El GTP se convierte en GMP (monofosfato de guanosina) con la liberación de dos grupos fosfato. Como nucleótido, este compuesto es un componente básico de ácido ribonucleico. En su estado aislado fuera del cuerpo, GTP es un sólido incoloro. En el cuerpo, realiza muchas funciones como transportador de energía y proveedor de fosfato.
Función, acción y roles
Además del ATP más conocido, el GTP también es responsable de muchas reacciones de transferencia de energía. Muchas reacciones metabólicas celulares solo pueden tener lugar con la ayuda de la transferencia de energía por el trifosfato de guanosina. Al igual que con el ATP, la unión del tercer residuo de fosfato al segundo residuo de fosfato es muy rica en energía y comparable a su contenido energético. Sin embargo, GTP cataliza diferentes vías metabólicas que el ATP. GTP obtiene su energía dentro del ácido cítrico ciclo desde la ruptura de hidratos de carbono y grasas. También es posible transferir energía de ATP a GDP bajo la transferencia de un grupo fosfato. Esto da como resultado la formación de ADP y GTP. El trifosfato de guanosina activa muchos compuestos y vías metabólicas. Por ejemplo, es responsable de la activación de G-proteínas. G proteínas son proteínas que pueden unirse a GTP. Esto les permite transmitir señales a través de receptores asociados a la proteína G. Estas son señales para el olfato, la visión o sangre regulación de presión. GTP estimula la transducción de señales dentro de la célula ayudando en la transmisión de importantes sustancias de señalización o iniciando una cascada de señalización estimulando la G moléculas bajo transferencia de energía. Además, la biosíntesis de proteínas no puede ocurrir sin GTP. El alargamiento de la cadena polipeptídica tiene lugar con el absorción de energía derivada de la conversión de GTP a GDP. El transporte de muchas sustancias, incluida la membrana. proteínas, a las membranas también está significativamente regulada por GTP. Además, GTP también regenera ADP de nuevo a ATP bajo la transferencia de un residuo de fosfato. También activa los azúcares manosa y fucosa, formando ADP-manosa y ADP-fucosa. Una función importante de GTP sigue siendo su participación en el ensamblaje de ARN y ADN. El GTP también es indispensable para el transporte de sustancias entre el núcleo celular y el citoplasma. También debe mencionarse que GTP es el material de partida para la formación de GMP cíclico (cGMP). El compuesto cGMP es una molécula de señal y es responsable, entre otras cosas, de la transducción de señales visuales. En el riñón e intestino, controla el transporte de iones. Envía la señal para la dilatación de sangre vasos y bronquios. Finalmente, se cree que está involucrado en el desarrollo de cerebro función.
Formación, ocurrencia, propiedades y niveles óptimos.
El trifosfato de guanosina se encuentra en todas las células del organismo. Es indispensable como acumulador de energía, transmisor de grupo fosfato y bloque de construcción para la construcción de ácidos nucleicos. En el contexto del metabolismo, se produce a partir de guanosina, monofosfato de guanosina (GMP) o difosfato de guanosina (GDP). GMP es un nucleótido de ácido ribonucleico. También se puede recuperar de esto. Sin embargo, también es posible una nueva síntesis en el organismo. La unión de otros grupos fosfato al grupo fosfato esterificado en la ribosa siempre es posible solo con un gasto de energía.En particular, la unión anhidridica del tercer grupo fosfato al segundo implica un alto aporte de energía, porque se acumulan fuerzas repulsivas electrostáticas. que se distribuyen por toda la molécula. Las tensiones se forman dentro de la molécula, que se transfieren a la molécula diana correspondiente cuando entra en contacto con ella, liberando un grupo fosfato. Se producen cambios de conformación en la molécula diana, que desencadenan las reacciones o señales correspondientes.
Enfermedades y trastornos
Cuando la transducción de señales en la célula no se produce correctamente, pueden producirse diversas enfermedades. De gran importancia para la transducción de señales en el contexto de la función de GTP son las proteínas G. Las proteínas G representan un grupo heterogéneo de proteínas que pueden transmitir señales al unirse a GTP. Esto desencadena una cascada de señalización que también es responsable de los neurotransmisores y hormonas tomando efecto al acoplarse a receptores asociados a la proteína G. Las mutaciones en las proteínas G o sus receptores asociados a menudo interrumpen la transducción de señales y son la causa de ciertas enfermedades. Por ejemplo, la displasia fibrosa o la distrofia ósea de Albrigh (pseudohipoparatiroidismo) es causada por la mutación de una proteína G. En esta enfermedad, hay resistencia a hormona paratiroidea. Es decir, el cuerpo no responde a esta hormona. Hormona paratiroidea es responsable de calcio metabolismo y formación ósea. El trastorno de la formación ósea conduce a mixomas de los músculos esqueléticos o trastornos funcionales de las corazón, páncreas, hígado y glándula tiroides. En acromegalia, por otro lado, existe resistencia a la hormona liberadora de la hormona del crecimiento, por lo que la hormona del crecimiento se libera de manera incontrolable, lo que provoca un mayor crecimiento de las extremidades órganos internos.
