Guanosin trifosfat

Guanosin trifosfat Sebagai nukleosida trifosfat, adenosin trifosfat adalah penyimpan energi penting dalam organisme. Ini terutama memberikan energi selama proses anabolik. Ini juga mengaktifkan banyak biomolekul.

Apa itu guanosine triphosphate?

Guanosine triphosphate (GTP) merupakan nukleosida trifosfat, yang terdiri dari guanin basa nukleotida, ribosa gula, dan tiga residu fosfat yang dihubungkan bersama oleh ikatan anhidrida.

Dalam hal ini, guanin terikat secara glikosidik ke ribosa dan ribosa pada gilirannya terkait dengan residu tripel fosfat melalui esterifikasi. Ikatan anhidrida dari gugus fosfat ketiga ke gugus fosfat kedua sangat energik. Ketika gugus fosfat ini dipisahkan, GTP memberikan banyak energi untuk reaksi tertentu dan transduksi sinyal, seperti pada senyawa analog adenosin trifosfat (ATP).GTP dibentuk baik dengan fosforilasi sederhana dari PDB (guanosin difosfat) atau fosforilasi rangkap tiga dari guanosin.

Gugus fosfat berasal dari ATP dan reaksi transfer dalam siklus asam sitrat. Bahan baku guanosin adalah nukleosida yang terbuat dari guanin dan ribosa. GTP diubah menjadi GMP (guanosine monophosphate) dengan melepaskan dua gugus fosfat. Sebagai nukleotida, senyawa ini merupakan blok pembangun asam ribonukleat. Ketika diisolasi di luar tubuh, GTP adalah padatan tak berwarna. Di dalam tubuh, ia memenuhi banyak fungsi sebagai pemancar energi dan pemasok fosfat.

Fungsi, efek & tugas

Selain ATP yang lebih terkenal, GTP juga bertanggung jawab atas banyak reaksi transfer energi. Banyak reaksi metabolik seluler hanya dapat berlangsung dengan bantuan transfer energi melalui guanosine triphosphate.

Seperti halnya ATP, pengikatan residu fosfat ketiga ke residu fosfat kedua sangat tinggi energinya dan sebanding dengan kandungan energinya. Namun, GTP mengkatalisasi jalur metabolisme yang berbeda dari ATP. GTP mendapatkan energinya dari pemecahan karbohidrat dan lemak dalam siklus asam sitrat. Transfer energi dari ATP ke PDB dengan transfer gugus fosfat juga dimungkinkan. Ini menciptakan ADP dan GTP. Guanosine triphosphate mengaktifkan banyak senyawa dan jalur metabolisme. Jadi itu bertanggung jawab untuk mengaktifkan protein G. Protein G adalah protein yang dapat mengikat GTP.

Hal ini memungkinkan mereka untuk mengirimkan sinyal melalui reseptor terkait G-protein. Ini adalah sinyal untuk mencium, melihat atau mengatur tekanan darah. GTP merangsang transduksi sinyal di dalam sel dengan membantu transfer zat sinyal penting atau dengan menstimulasi molekul G dengan transfer energi yang memulai kaskade sinyal. Lebih lanjut, biosintesis protein tidak dapat berlangsung tanpa GTP. Pemanjangan rantai polipeptida berlangsung dengan serapan energi yang diperoleh dari konversi GTP menjadi PDB. Pengangkutan banyak zat, termasuk protein membran, ke membran juga sebagian besar diatur oleh GTP.

GTP juga meregenerasi ADP menjadi ATP dengan transfer residu fosfat. Ini juga mengaktifkan gula mannose dan fucose, sehingga membentuk ADP-mannose dan ADP-fucose. Fungsi penting lainnya dari GTP adalah partisipasinya dalam pembangunan RNA dan DNA. GTP juga penting untuk pengangkutan zat antara inti dan sitoplasma. Perlu juga disebutkan bahwa GTP merupakan bahan awal pembentukan cyclic GMP (cGMP).

Senyawa cGMP adalah molekul pensinyalan dan bertanggung jawab, antara lain, untuk transduksi sinyal visual. Ia mengontrol transportasi ion di ginjal dan usus. Ini mengirimkan sinyal untuk pembuluh darah dan bronkus untuk melebar. Bagaimanapun, itu diyakini terlibat dalam perkembangan fungsi otak.

Pendidikan, kejadian, properti & nilai optimal

Guanosine triphosphate terjadi di semua sel organisme. Ini sangat diperlukan sebagai penyimpan energi, pembawa gugus fosfat dan blok bangunan untuk pembangunan asam nukleat. Sebagai bagian dari metabolisme, dibuat dari guanosine, guanosine monophosphate (GMP) atau guanosine diphosphate (GDP). GMP adalah nukleotida dari asam ribonukleat. Itu juga dapat dipulihkan dari ini. Namun, sintesis baru dalam organisme juga dimungkinkan.

Pengikatan gugus fosfat lebih lanjut ke gugus fosfat yang diesterifikasi pada ribosa hanya mungkin dengan pengeluaran energi. Ikatan anhidrida dari gugus fosfat ketiga ke yang kedua secara khusus berarti pengeluaran energi yang tinggi, karena gaya tolak elektrostatik terbentuk yang didistribusikan ke seluruh molekul. Ketegangan berkembang di dalam molekul, yang setelah kontak dengan molekul target yang sesuai ditransfer ke yang terakhir, melepaskan gugus fosfat. Perubahan konformasi terjadi pada molekul target, yang memicu reaksi atau sinyal yang sesuai.

Penyakit & Gangguan

Jika transmisi sinyal tidak berlangsung dengan baik di dalam sel, berbagai penyakit dapat muncul. Sehubungan dengan fungsi GTP, protein G sangat penting untuk transportasi sinyal.

Protein G mewakili sekelompok protein heterogen yang dapat mengirimkan sinyal dengan mengikat GTP. Sebuah kaskade sinyal dipicu, yang juga bertanggung jawab atas fakta bahwa neurotransmiter dan hormon menjadi efektif dengan menempelkan reseptor terkait G-protein. Mutasi pada protein G atau reseptor yang terkait sering mengganggu transmisi sinyal dan merupakan penyebab penyakit tertentu. Misalnya, fibrous displasia atau distrofi tulang Albrigh (pseudohypoparathyroidism) dipicu oleh mutasi protein G. Penyakit ini resisten terhadap hormon paratiroid.

Artinya, tubuh tidak merespons hormon ini. Hormon paratiroid bertanggung jawab untuk metabolisme kalsium dan pembentukan tulang. Gangguan struktur tulang menyebabkan myxomas pada otot rangka atau disfungsi jantung, pankreas, hati dan kelenjar tiroid. Sebaliknya, pada akromegali, terdapat resistensi terhadap hormon pelepas hormon pertumbuhan, sehingga hormon pertumbuhan dilepaskan secara tidak terkendali sehingga menyebabkan peningkatan pertumbuhan anggota tubuh dan organ dalam.