Guanozin-trifoszfát - Funkció és betegségek

Guanozin-trifoszfát Nukleozid-trifoszfátként az adenozin-trifoszfát fontos energiatároló a szervezetben. Elsősorban az anabolikus folyamatok során nyújt energiát. Számos biomolekulát is aktivál.

funkció

Tartalomjegyzék

Mi a guanozintrifoszfát?

Guanozin-trifoszfát (GTP) egy nukleozid-trifoszfátot jelent, amely a nukleotid bázis guaninból, a cukor ribózból és három foszfát maradékból áll, amelyek anhidrid kötésekkel vannak összekapcsolva.

Ebben az esetben a guanin glikozidszerűen kötődik a ribózhoz, a ribóz pedig észterezéssel a hármas foszfátmaradékhoz. A harmadik foszfátcsoport és a második foszfátcsoport anhidridkötése nagyon energikus. Ha ez a foszfátcsoport elszakad, a GTP sok energiát szolgáltat bizonyos reakciókhoz és szignáltranszdukciókhoz, akárcsak az analóg adenozin-trifoszfát (ATP) vegyület. A GTP a GDP-ből történő egyszerű foszforilezéssel (guanozin-difoszfát) vagy a guanozin hármas foszforilezésével jön létre.

A foszfátcsoportok mind ATP, mind transzferreakciókból származnak a citromsav ciklusban. A guanozin alapanyaga egy guaninból és ribózból előállított nukleozid. A GTP-t két foszfátcsoport felszabadításával GMP-vé (guanozin-monofoszfát) alakítják. Nukleotidként ez a vegyület a ribonukleinsav építőköve. A testen kívül elkülönítve a GTP színtelen szilárd anyag. A szervezetben számos funkciót lát el, mint energiaátadó és foszfát-szállító.

Funkció, hatás és feladatok

Az ATP-hez hasonlóan a harmadik foszfátmaradék megkötése a második foszfátmaradékhoz nagyon gazdag energiában és összehasonlítható annak energiatartalmával. A GTP azonban más anyagcsere útvonalakat katalizál, mint az ATP. A GTP energiáját a citromsavcikluson belüli szénhidrátok és zsírok lebomlásából nyeri. Energiaátadás az ATP-ből a GDP-be egy foszfátcsoport átvitelével is lehetséges. Ez létrehozza az ADP-t és a GTP-t. A guanozin-trifoszfát számos vegyületet és metabolikus utat aktivál. Tehát felelős a G-fehérjék aktiválásáért. A G fehérjék olyan fehérjék, amelyek képesek megkötni a GTP-t.

Ez lehetővé teszi számukra a jelek továbbítását a G-fehérjéhez kapcsolódó receptorokon keresztül. Ezek a szaglás, a vérnyomás látásának vagy szabályozásának jelei. A GTP stimulálja a sejten belüli jelátvitelt azáltal, hogy elősegíti a fontos jelanyagok átadását, vagy azáltal, hogy energiaátadással stimulálja a G-molekulákat, és ezzel egy jelkaszkádot indít el. Továbbá a fehérje bioszintézise nem valósulhat meg GTP nélkül. A polipeptidlánc lánchosszabbítása az energia felvételével történik, amely a GTP GDP-vé történő átalakításából származik. Számos anyag, így a membránfehérjék transzportját a membránokba szintén nagyrészt a GTP szabályozza.

A GTP az ADP-t ATP -vé is regenerálja egy foszfátmaradék átadásával. Aktiválja a mannóz és a fukóz cukrokat is, ezáltal ADP-mannózt és ADP-fukózt képezve. A GTP másik fontos funkciója az RNS és a DNS felépítésében való részvétele. A GTP elengedhetetlen az anyagok szállításához a sejtmag és a citoplazma között is. Azt is meg kell említeni, hogy a GTP a kiindulási anyag a ciklikus GMP (cGMP) kialakulásában.

A cGMP vegyület egy jelző molekula, és többek között a vizuális jelátvitelért felelős. Szabályozza az ionok transzportját a vesékben és a belekben. Jelzi az erek és a hörgők kiszélesedését. Végül úgy gondolják, hogy részt vesz az agy működésének fejlesztésében.

Oktatás, előfordulás, tulajdonságok és optimális értékek

A guanozin-trifoszfát a szervezet minden sejtjében előfordul. Energiatárolóként, foszfátcsoport hordozóként és építőelemként nélkülözhetetlen a nukleinsavak felépítéséhez. Az anyagcsere részeként guanozinból, guanozin-monofoszfátból (GMP) vagy guanozin-difoszfátból (GDP) készül. A GMP a ribonukleinsav nukleotidja. Ebből is visszaszerezhető. A szervezetben azonban új szintézis is lehetséges.

További foszfátcsoportok kötése a ribózon észterezett foszfátcsoporthoz csak energiafelhasználással lehetséges. A harmadik foszfátcsoport anhidridkötése a másodikhoz különösen nagy energiafelhasználást jelent, mivel az elektrosztatikus taszító erők felépülnek, amelyek az egész molekulán eloszlanak. A molekulán belül feszültségek alakulnak ki, amelyek a megfelelő célmolekulával érintkezve átkerülnek egy foszfátcsoportot felszabadító molekulába. Konformációs változások következnek be a célmolekulában, amelyek kiváltják a megfelelő reakciókat vagy jeleket.

A gyógyszerét itt találja

Betegségek és rendellenességek

A G fehérjék heterogén fehérjecsoportot képviselnek, amelyek a GTP-hez kötődve továbbíthatják a jeleket. Szignálkaszkád vált ki, amely felelős azért is, hogy a neurotranszmitterek és a hormonok a G-fehérjéhez kapcsolódó receptorok dokkolása révén hatékonyak lesznek. A G-fehérjék vagy a hozzájuk kapcsolódó receptorok mutációi gyakran megzavarják a jelátvitelt, és bizonyos betegségek okozói. Például a rostos diszplázia vagy az Albrigh csontdisztrófia (pszeudohipoparathyreoidizmus) egy G fehérje mutációjával vált ki. Ez a betegség rezisztens a mellékpajzsmirigy hormonokkal szemben.

Vagyis a test nem reagál erre a hormonra. A mellékpajzsmirigy hormon felelős a kalcium anyagcseréért és a csontképződésért. A csontszerkezeti rendellenesség a vázizmok myxomáihoz vagy a szív, a hasnyálmirigy, a máj és a pajzsmirigy diszfunkciójához vezet. Az akromegáliában viszont ellenáll a növekedési hormont felszabadító hormonnak, így a növekedési hormon kontrollálatlanul szabadul fel, és ezáltal a végtagok és a belső szervek fokozott növekedését okozza.

dagad

  • Alberts, B. és mtsai: Molecular Biology of the Cell. 4. kiadás. Wiley-VCH, Weinheim, 2003
  • Lothar, T.: Laboratórium és diagnózis. TH-Books, Frankfurt, 2005
  • Renz-Polster, H., Krautzig, S. (Szerk.): Alapvető tankönyv belgyógyászat. Urban & Fischer, München, 2012

Esetleg ezek is érdekelhetnek

A MedLexi.de oldalon nem csak az egészségről, az orvostudományról és a wellnessről publikálunk, hanem a jelenlegi orvosi kutatás és az orvostechnika iránt is lelkesen. Örömmel kutatjuk az emberi jólétre és egészségi állapotára vonatkozó összes témát, és a nagyközönség számára magas újságírói követelményekkel magyarázzuk az összetett orvosi kérdéseket.

Tantárgyaink orvosi szakértői ismeretei segítenek abban, hogy érthető ismereteket készítsünk az Ön egészségére. Kíváncsian vizsgáljuk meg a kérdéseket, ellenőrizzük őket a jelenlegi kutatások alapján, és áttekintjük a napi orvosi gyakorlatot is. Az orvos és a beteg közötti tudás közvetítőinek tekintjük magunkat.