Guanosine trifosfat, sebagai nukleosida trifosfat, adalah simpanan tenaga penting dalam organisma bersama dengan trifosfat trifosfat. Ini terutamanya membekalkan tenaga semasa proses anabolik. Selanjutnya, ia mengaktifkan banyak biomolekul.
Apa itu guanosin trifosfat?
Guanosine trifosfat (GTP) mewakili nukleosida trifosfat yang terdiri daripada nukleotida asas guanin, gula ribose, dan tiga fosfat residu dihubungkan oleh ikatan anhidrida. Guanine terikat secara glikosidik ribose, dan ribosa pada gilirannya terikat pada tiga fosfat residu melalui esterifikasi. Ikatan anhidrida yang ketiga fosfat kumpulan ke kumpulan fosfat kedua sangat bertenaga. Setelah pembelahan kumpulan fosfat ini, GTP, seperti sebatian analog trifosfat trifosfat (ATP), memberikan banyak tenaga untuk tindak balas tertentu dan transduksi isyarat. GTP dibentuk sama ada dengan fosforilasi tunggal dari PDB (guanosine diphoshate) atau melalui fosforilasi tiga guanosin. Dalam proses ini, kumpulan fosfat berasal dari ATP dan juga dari reaksi pemindahan di dalam asid sitrik kitar. Bahan permulaan guanosin adalah nukleosida guanin dan ribose. GTP ditukar menjadi GMP (guanosine monophosphate) dengan pembebasan dua kumpulan fosfat. Sebagai nukleotida, sebatian ini merupakan blok bangunan bagi asid ribonukleik. Dalam keadaan terpencil di luar badan, GTP adalah pepejal tanpa warna. Di dalam badan, ia melakukan banyak fungsi sebagai pembekal tenaga dan pembekal fosfat.
Fungsi, tindakan, dan peranan
Sebagai tambahan kepada ATP yang lebih dikenali, GTP juga bertanggungjawab terhadap banyak reaksi pemindahan tenaga. Banyak reaksi metabolik sel hanya dapat dilakukan dengan bantuan pemindahan tenaga oleh guanosin trifosfat. Seperti ATP, pengikatan residu fosfat ketiga ke residu fosfat kedua sangat kaya dengan tenaga dan setanding dengan kandungan tenaganya. Walau bagaimanapun, GTP memangkinkan jalan metabolik yang berbeza daripada ATP. GTP memperoleh tenaganya dalam asid sitrik kitaran dari pecahan karbohidrat dan lemak. Ada kemungkinan untuk memindahkan tenaga dari ATP ke PDB di bawah pemindahan kumpulan fosfat. Ini menghasilkan pembentukan ADP dan GTP. Guanosine trifosfat mengaktifkan banyak sebatian dan laluan metabolik. Sebagai contoh, ia bertanggungjawab untuk pengaktifan G-protein. G protein adalah protein yang dapat mengikat GTP. Ini membolehkan mereka menghantar isyarat melalui reseptor yang berkaitan dengan protein G. Ini adalah isyarat untuk penciuman, penglihatan atau darah peraturan tekanan. GTP merangsang transduksi isyarat dalam sel dengan membantu penghantaran zat-zat isyarat penting atau dengan memulakan lata isyarat dengan merangsang G molekul dalam pemindahan tenaga. Selanjutnya, biosintesis protein tidak dapat berlaku tanpa GTP. Pemanjangan rantaian rantai polipeptida berlaku dengan penyerapan tenaga yang diperoleh daripada penukaran GTP ke KDNK. Pengangkutan banyak bahan, termasuk membran protein, membran juga diatur secara signifikan oleh GTP. Selanjutnya, GTP juga menjana kembali ADP ke ATP di bawah pemindahan residu fosfat. Ia juga mengaktifkan gula mannose dan fucose, membentuk ADP-mannose dan ADP-fucose. Fungsi penting GTP adalah penglibatannya dalam pemasangan RNA dan DNA. GTP juga sangat diperlukan untuk pengangkutan bahan antara inti sel dan sitoplasma. Perlu juga disebutkan bahawa GTP adalah bahan awal untuk pembentukan GMP siklik (cGMP). Kompaun cGMP adalah molekul isyarat dan bertanggungjawab, antara lain, untuk transduksi isyarat visual. Di dalam buah pinggang dan usus, ia mengawal pengangkutan ion. Ia menghantar isyarat untuk pelebaran darah kapal dan tiub bronkus. Akhirnya, ia dianggap terlibat dalam pengembangan otak fungsi.
Pembentukan, kejadian, sifat, dan tahap optimum
Guanosine trifosfat terdapat di semua sel organisma. Ia sangat diperlukan sebagai simpanan tenaga, pemancar kumpulan fosfat, dan blok bangunan untuk pembinaan asid nukleik. Dalam konteks metabolisme, ia dihasilkan dari guanosine, guanosine monophosphate (GMP) atau guanosine diphosphate (GDP). GMP adalah nukleotida asid ribonukleik. Ia juga dapat dipulihkan dari ini. Walau bagaimanapun, sintesis baru dalam organisma juga mungkin. Pengikatan kumpulan fosfat lebih jauh ke kumpulan fosfat yang diestrestifikasi pada ribosa selalu mungkin hanya dengan perbelanjaan tenaga. Khususnya, ikatan anhidridik kumpulan fosfat ketiga dengan yang kedua melibatkan input tenaga yang tinggi, kerana daya tolakan elektrostatik terbentuk yang diedarkan ke seluruh molekul. voltan terbentuk di dalam molekul, yang dipindahkan ke molekul sasaran yang sesuai ketika bersentuhan dengannya, melepaskan kumpulan fosfat. Perubahan konformasi berlaku pada molekul sasaran, yang mencetuskan reaksi atau isyarat yang sesuai.
Penyakit dan gangguan
Apabila transduksi isyarat dalam sel tidak berlaku dengan betul, pelbagai penyakit dapat terjadi. Yang sangat penting untuk transduksi isyarat dalam konteks fungsi GTP adalah protein G. Protein G mewakili kumpulan protein yang heterogen yang dapat menghantar isyarat dengan mengikat GTP. Ini mencetuskan lata isyarat yang juga bertanggungjawab untuk neurotransmitter dan hormon berlaku dengan menggunakan reseptor yang berkaitan dengan protein G. Mutasi dalam protein G atau reseptor yang berkaitan sering mengganggu transduksi isyarat dan merupakan penyebab penyakit tertentu. Sebagai contoh, displasia berserat atau distrofi tulang Albrigh (pseudohypoparathyroidism) disebabkan oleh mutasi protein G. Dalam penyakit ini, terdapat penentangan terhadap hormon paratiroid. Maksudnya, badan tidak bertindak balas terhadap hormon ini. Hormon paratiroid bertanggungjawab untuk kalsium metabolisme dan pembentukan tulang. Gangguan pembinaan tulang membawa kepada myxoma otot rangka atau gangguan fungsi daripada jantung, pankreas, hati and kelenjar tiroid. dalam akomegali, di sisi lain, terdapat penentangan terhadap Pertumbuhan Hormon Melepaskan Hormon, sehingga hormon pertumbuhan dilepaskan secara tidak terkawal, menyebabkan pertumbuhan anggota badan meningkat dan organ dalaman.
