Guanosine triphosphate

Guanosine triphosphate Là một nucleoside triphosphate, adenosine triphosphate là nguồn dự trữ năng lượng quan trọng trong cơ thể sinh vật. Nó chủ yếu cung cấp năng lượng trong quá trình đồng hóa. Nó cũng kích hoạt nhiều phân tử sinh học.

Guanosine triphosphate là gì?

Guanosine triphosphate (GTP) đại diện cho một nucleoside triphosphate, bao gồm gốc nucleotide guanin, đường ribose và ba gốc phosphate liên kết với nhau bằng liên kết anhydrit.

Trong trường hợp này, guanin được liên kết glycosid với ribose và ribose lần lượt được liên kết với dư lượng ba phosphat thông qua phản ứng este hóa. Liên kết anhydrit của nhóm photphat thứ ba với nhóm photphat thứ hai rất năng lượng. Khi nhóm photphat này bị tách ra, GTP cung cấp rất nhiều năng lượng cho một số phản ứng và quá trình truyền tín hiệu nhất định, như với hợp chất tương tự adenosine triphosphat (ATP).GTP được hình thành bằng cách phosphoryl hóa đơn giản từ GDP (guanosine diphosphate) hoặc bằng cách phosphoryl hóa ba lần guanosine.

Các nhóm photphat đến từ cả ATP và các phản ứng chuyển trong chu trình axit xitric. Nguyên liệu thô guanosine là một nucleoside được tạo ra từ guanine và ribose. GTP được chuyển thành GMP (guanosine monophosphate) bằng cách giải phóng hai nhóm phosphate. Là một nucleotide, hợp chất này đại diện cho một khối cấu tạo của axit ribonucleic. Khi được phân lập bên ngoài cơ thể, GTP là một chất rắn không màu. Trong cơ thể, nó thực hiện nhiều chức năng như một chất truyền năng lượng và cung cấp phốt phát.

Chức năng, tác dụng và nhiệm vụ

Ngoài ATP được biết đến nhiều hơn, GTP cũng chịu trách nhiệm cho nhiều phản ứng truyền năng lượng. Nhiều phản ứng trao đổi chất của tế bào chỉ có thể diễn ra với sự trợ giúp của việc truyền năng lượng thông qua guanosine triphosphate.

Như với ATP, liên kết của dư lượng photphat thứ ba với dư lượng photphat thứ hai có năng lượng rất cao và có thể so sánh với hàm lượng năng lượng của nó. Tuy nhiên, GTP xúc tác các con đường trao đổi chất khác với ATP. GTP nhận năng lượng từ sự phân hủy carbohydrate và chất béo trong chu trình axit citric. Cũng có thể chuyển năng lượng từ ATP sang GDP với việc chuyển nhóm photphat. Điều này tạo ra ADP và GTP. Guanosine triphosphate kích hoạt nhiều hợp chất và con đường trao đổi chất. Vì vậy nó có nhiệm vụ kích hoạt các protein G. Protein G là những protein có thể liên kết GTP.

Điều này cho phép chúng truyền tín hiệu qua các thụ thể liên kết với protein G. Đây là những tín hiệu để ngửi, nhìn hoặc điều chỉnh huyết áp. GTP kích thích sự dẫn truyền tín hiệu trong tế bào bằng cách giúp chuyển các chất tín hiệu quan trọng hoặc bằng cách kích thích các phân tử G chuyển giao năng lượng, bắt đầu một dòng thác tín hiệu. Hơn nữa, quá trình sinh tổng hợp protein không thể diễn ra nếu không có GTP. Quá trình kéo dài chuỗi của chuỗi polypeptit diễn ra với sự hấp thụ năng lượng thu được từ việc chuyển đổi GTP thành GDP. Sự vận chuyển của nhiều chất, bao gồm cả protein màng, đến màng cũng được điều chỉnh phần lớn bởi GTP.

GTP cũng tái tạo ADP thành ATP với việc chuyển một dư lượng phốt phát. Nó cũng kích hoạt đường mannose và fucose, do đó hình thành ADP-mannose và ADP-fucose. Một chức năng quan trọng khác của GTP là tham gia vào quá trình cấu tạo RNA và DNA. GTP cũng cần thiết cho sự vận chuyển các chất giữa nhân và tế bào chất. Cũng cần lưu ý rằng GTP là nguyên liệu ban đầu để hình thành GMP tuần hoàn (cGMP).

Hợp chất cGMP là một phân tử tín hiệu và chịu trách nhiệm truyền tín hiệu hình ảnh, trong số những thứ khác. Nó kiểm soát sự vận chuyển ion trong thận và ruột. Nó gửi tín hiệu cho các mạch máu và phế quản mở rộng. Rốt cuộc, nó được cho là có liên quan đến sự phát triển của chức năng não.

Giáo dục, sự xuất hiện, thuộc tính và giá trị tối ưu

Guanosine triphosphate xuất hiện trong tất cả các tế bào của sinh vật. Nó không thể thiếu như một kho năng lượng, chất mang nhóm phốt phát và khối xây dựng để cấu tạo nên các axit nucleic. Là một phần của quá trình chuyển hóa, nó được tạo ra từ guanosine, guanosine monophosphate (GMP) hoặc guanosine diphosphate (GDP). GMP là một nucleotide của axit ribonucleic. Nó cũng có thể được phục hồi từ điều này. Tuy nhiên, một sự tổng hợp mới trong cơ thể cũng có thể xảy ra.

Sự liên kết của các nhóm photphat tiếp theo với nhóm photphat được este hóa trên ribose chỉ có thể thực hiện được khi tiêu tốn năng lượng. Liên kết anhydrit của nhóm photphat thứ ba với nhóm thứ hai đặc biệt có nghĩa là tiêu tốn nhiều năng lượng, bởi vì lực đẩy tĩnh điện hình thành được phân bố trên toàn bộ phân tử. Căng thẳng phát triển trong phân tử, khi tiếp xúc với phân tử mục tiêu tương ứng sẽ được chuyển sang phân tử thứ hai, giải phóng một nhóm photphat. Các thay đổi phù hợp xảy ra trong phân tử đích, kích hoạt các phản ứng hoặc tín hiệu tương ứng.

Bệnh & Rối loạn

Nếu quá trình truyền tín hiệu không diễn ra đúng cách trong tế bào, nhiều loại bệnh có thể dẫn đến. Liên quan đến chức năng của GTP, các protein G có tầm quan trọng lớn đối với việc vận chuyển tín hiệu.

Protein G đại diện cho một nhóm protein không đồng nhất có thể truyền tín hiệu bằng cách liên kết với GTP. Một chuỗi tín hiệu được kích hoạt, đây cũng là nguyên nhân dẫn đến thực tế là các chất dẫn truyền thần kinh và hormone trở nên hiệu quả bằng cách gắn vào các thụ thể liên kết với protein G. Các đột biến trong protein G hoặc các thụ thể liên quan của chúng thường làm gián đoạn quá trình truyền tín hiệu và là nguyên nhân của một số bệnh. Ví dụ, loạn sản dạng sợi hoặc loạn dưỡng xương Albrigh (bệnh cận giáp giả) được kích hoạt bởi sự đột biến của protein G. Bệnh này kháng lại hormone tuyến cận giáp.

Tức là cơ thể không phản ứng với hormone này. Hormone tuyến cận giáp chịu trách nhiệm chuyển hóa canxi và tạo xương. Sự rối loạn cấu trúc xương dẫn đến u cơ của cơ xương hoặc rối loạn chức năng tim, tụy, gan và tuyến giáp. Mặt khác, ở chứng to cực, có sự đề kháng với hormone giải phóng hormone tăng trưởng, do đó hormone tăng trưởng được tiết ra một cách mất kiểm soát và do đó làm tăng sự phát triển của các chi và cơ quan nội tạng.