گوانوزین تری فسفات ، به عنوان یک نوکلئوزید تری فسفات ، یک ذخیره مهم انرژی در ارگانیسم همراه با آدنوزین تری فسفات این ماده عمدتا در طی فرآیندهای آنابولیک انرژی تأمین می کند. علاوه بر این ، بسیاری از مولکولهای زیستی را فعال می کند.
گوانوزین تری فسفات چیست؟
گوانوزین تری فسفات (GTP) نشان دهنده یک تری فسفات نوکلئوزید متشکل از پایه نوکلئوتید گوانین ، قند ریبوز، و سه فسفات باقی مانده های پیوندهای انیدرید. گوانین از نظر گلیکوزیدی به پیوند می خورد ریبوز، و ریبوز نیز به نوبه خود به سه گانه پیوند می خورد فسفات باقی مانده از طریق استریفیکاسیون. پیوند انیدرید سوم فسفات گروه به گروه دوم فسفات بسیار پرانرژی است. پس از تجزیه این گروه فسفات ، GTP ، همانند ترکیب مشابه آدنوزین تری فسفات (ATP) ، انرژی زیادی را برای واکنشهای خاص و انتقال سیگنال فراهم می کند. GTP یا با فسفوریلاسیون منفرد از تولید ناخالص داخلی (دی فسفات گوانوزین) یا از طریق فسفوریلاسیون سه گانه گوانوزین تشکیل می شود. در این فرآیند ، گروه های فسفات از ATP و همچنین از واکنش های انتقال در داخل منشا می گیرند اسید سیتریک چرخه ماده اولیه گوانوزین نوکلئوزید گوانین و ریبوز. GTP با ترشح دو گروه فسفاته به GMP (گوانوزین مونوفسفات) تبدیل می شود. به عنوان نوکلئوتید ، این ترکیب یک عنصر سازنده است اسید ریبونوکلئیک. در حالت جدا شده در خارج از بدن ، GTP یک ماده جامد بی رنگ است. در بدن ، بسیاری از وظایف را به عنوان یک انتقال دهنده انرژی و تأمین کننده فسفات انجام می دهد.
عملکرد ، کنش و نقش ها
علاوه بر ATP آشنا تر ، GTP همچنین مسئول بسیاری از واکنش های انتقال انرژی است. بسیاری از واکنش های متابولیکی سلولی تنها با کمک انتقال انرژی توسط گوانوزین تری فسفات می تواند اتفاق بیفتد. مانند ATP ، اتصال باقیمانده فسفات سوم به باقیمانده فسفات دوم بسیار غنی از انرژی است و با محتوای انرژی آن قابل مقایسه است. با این حال ، GTP مسیرهای متابولیکی متفاوتی از ATP را کاتالیز می کند. GTP انرژی خود را در داخل به دست می آورد اسید سیتریک چرخه از خرابی کربوهیدرات ها و چربی ها همچنین انتقال انرژی از ATP به تولید ناخالص داخلی تحت انتقال یک گروه فسفات امکان پذیر است. این منجر به تشکیل ADP و GTP می شود. گوانوزین تری فسفات بسیاری از ترکیبات و مسیرهای متابولیکی را فعال می کند. به عنوان مثال ، این مسئول فعال کردن G- استپروتئین ها. G پروتئین ها پروتئین هایی هستند که می توانند GTP را متصل کنند. این کار آنها را قادر می سازد تا سیگنال ها را از طریق گیرنده های مرتبط با پروتئین G منتقل کنند. اینها سیگنالهایی برای بویایی ، بینایی یا خون تنظیم فشار GTP با کمک در انتقال مواد مهم سیگنالینگ و یا با شروع آبشار سیگنالینگ با تحریک G ، انتقال سیگنال را در سلول تحریک می کند. مولکول ها تحت انتقال انرژی علاوه بر این ، بیوسنتز پروتئین نمی تواند بدون GTP رخ دهد. کشیدگی زنجیره ای از زنجیره پلی پپتیدی با جذب انرژی حاصل از تبدیل GTP به تولید ناخالص داخلی. انتقال بسیاری از مواد ، از جمله غشا پروتئین ها، به غشاها نیز به طور قابل توجهی توسط GTP تنظیم می شود. علاوه بر این ، GTP همچنین تحت انتقال پسماند فسفات ، ADP را دوباره به ATP بازسازی می کند. همچنین قندهای مانوز و قند را فعال کرده و باعث تشکیل ADP-mannose و ADP-fucose می شود. عملکرد مهم GTP همچنان نقش آن در مونتاژ RNA و DNA است. GTP همچنین برای انتقال مواد بین هسته سلول و سیتوپلاسم ضروری است. همچنین لازم به ذکر است که GTP ماده اولیه تشکیل GMP حلقوی (cGMP) است. cGMP ترکیبی یک مولکول سیگنال است و از جمله مس forول انتقال سیگنال بصری است. در کلیه و روده ، حمل و نقل یون را کنترل می کند. این سیگنال را برای گشاد شدن می فرستد خون عروق و لوله های برونش. سرانجام ، تصور می شود که در توسعه مغز تابع.
شکل گیری ، وقوع ، خصوصیات و سطح بهینه
گوانوزین تری فسفات در تمام سلولهای ارگانیسم یافت می شود. این به عنوان ذخیره انرژی ، فرستنده گروه فسفات و بلوک ساختمان برای ساخت و ساز ضروری است اسیدهای نوکلئیک. در زمینه متابولیسم ، از گوانوزین ، مونوفسفات گوانوزین (GMP) یا دی فسفات گوانوزین (GDP) تولید می شود. GMP نوکلئوتید از است اسید ریبونوکلئیک. همچنین می توان از این طریق بازیابی کرد. با این حال ، سنتز جدید در ارگانیسم نیز امکان پذیر است. اتصال سایر گروههای فسفاته به گروه فسفات استری شده روی ریبوز همیشه فقط با صرف انرژی امکان پذیر است. به طور خاص ، اتصال غیر آب به گروه سوم فسفات با گروه دوم شامل یک ورودی انرژی بالا است ، زیرا نیروهای دافعه الکترواستاتیک ایجاد می شود که در کل مولکول توزیع شده اند. ولتاژ در داخل مولکول تشکیل می شوند ، که با تماس با آن به مولکول مورد نظر منتقل می شوند و یک گروه فسفات آزاد می کنند. تغییرات ساختاری در مولکول هدف رخ می دهد ، که واکنشها یا سیگنالهای مربوطه را تحریک می کند.
بیماری ها و اختلالات
وقتی انتقال سیگنال در سلول به درستی انجام نشود ، بیماری های مختلفی می تواند ایجاد شود. از اهمیت زیادی برای انتقال سیگنال در زمینه عملکرد GTP ، پروتئین های G هستند. پروتئین های G نمایانگر یک گروه ناهمگن از پروتئین ها هستند که می توانند با اتصال به GTP سیگنال ها را منتقل کنند. این باعث ایجاد یک آبشار سیگنالینگ می شود که همچنین مسئول انتقال دهنده های عصبی و هورمون اثر با اتصال به گیرنده های مرتبط با پروتئین G. جهش در پروتئین های G یا گیرنده های مرتبط با آنها معمولاً انتقال سیگنال را مختل می کند و علت بیماری های خاصی است. به عنوان مثال ، دیسپلازی رشته ای یا دیستروفی استخوان آلبریگ (سودو هیپوپاراتیروئیدیسم) در اثر جهش پروتئین G ایجاد می شود. در این بیماری مقاومت در برابر وجود دارد هورمون پاراتیروئید. یعنی بدن به این هورمون پاسخ نمی دهد. هورمون پاراتیروئید مسئولیت دارد کلسیم متابولیسم و تشکیل استخوان. اختلال استخوان سازی منجر به میکسوم عضلات اسکلتی یا اختلالات عملکردی از قلب، پانکراس ، کبد و غده تیروئید. به آکرومگالیاز طرف دیگر ، مقاومت در برابر هورمون رشد هورمون آزاد وجود دارد ، به طوری که هورمون رشد به طور غیرقابل کنترل آزاد می شود ، باعث رشد اندام و اعضای داخلی.
