グアノシン三リン酸:機能と病気

ヌクレオシド三リン酸としてのグアノシン三リン酸は、 アデノシン 三リン酸。 それは主に同化プロセスの間にエネルギーを提供します。 さらに、それは多くの生体分子を活性化します。

グアノシン三リン酸とは何ですか?

グアノシン三リン酸(GTP)は、ヌクレオチド塩基であるグアニンで構成されるヌクレオシド三リン酸を表します。 シュガー リボース、および3つ リン酸塩 無水物結合によって連結された残基。 グアニンはグリコシド結合しています リボース、そしてリボースは順番にトリプルに結合されます リン酸塩 エステル化による残留物。 XNUMX番目の無水物結合 リン酸塩 XNUMX番目のリン酸基へのグループは非常にエネルギッシュです。 類似の化合物と同様に、このリン酸基、GTPが切断されると アデノシン 三リン酸(ATP)は、特定の反応とシグナル伝達に多くのエネルギーを提供します。 GTPは、GDPからの単一リン酸化(グアノシン二リン酸)またはグアノシンの三重リン酸化のいずれかによって形成されます。 このプロセスでは、リン酸基はATPおよび内部の転移反応に由来します。 クエン酸 サイクル。 出発物質であるグアノシンはグアニンのヌクレオシドであり、 リボース。 GTPはXNUMXつのリン酸基を放出してGMP(グアノシン一リン酸)に変換されます。 ヌクレオチドとして、この化合物はのビルディングブロックです リボ核酸。 体外の孤立した状態では、GTPは無色の固体です。 体内では、エネルギー輸送体およびリン酸塩供給源として多くの機能を果たします。

機能、アクション、および役割

より馴染みのあるATPに加えて、GTPは多くのエネルギー伝達反応にも関与しています。 多くの細胞代謝反応は、グアノシン三リン酸によるエネルギー伝達の助けを借りてのみ発生する可能性があります。 ATPと同様に、XNUMX番目のリン酸残基のXNUMX番目のリン酸残基への結合は非常にエネルギーが豊富で、そのエネルギー含有量に匹敵します。 ただし、GTPはATPとは異なる代謝経路を触媒します。 GTPはそのエネルギーを クエン酸 の内訳からのサイクル 炭水化物 と脂肪。 リン酸基の移動により、ATPからGDPにエネルギーを移動することも可能です。 これにより、ADPとGTPが形成されます。 グアノシン三リン酸は、多くの化合物と代謝経路を活性化します。 例えば、それはG-の活性化に責任がありますタンパク質。 G タンパク質 GTPに結合できるタンパク質です。 これにより、Gタンパク質関連受容体を介してシグナルを伝達することができます。 これらは、嗅覚、視覚、または 圧力調整。 GTPは、重要なシグナル伝達物質の伝達を支援することによって、またはGを刺激することによってシグナル伝達カスケードを開始することによって、細胞内のシグナル伝達を刺激します。 エネルギー伝達の下で。 さらに、タンパク質生合成はGTPなしでは起こり得ません。 ポリペプチド鎖の鎖伸長は、 吸収 GTPからGDPへの変換から得られるエネルギーの。 膜を含む多くの物質の輸送 タンパク質、膜へもGTPによって大幅に規制されています。 さらに、GTPはリン酸残基の移動の下でADPをATPに再生します。 また、糖のマンノースとフコースを活性化し、ADP-マンノースとADP-フコースを形成します。 GTPの重要な機能は、RNAとDNAの組み立てへの関与であり続けています。 GTPは細胞核と細胞質の間の物質の輸送にも不可欠です。 GTPはサイクリックGMP(cGMP)を形成するための出発物質であることにも言及する必要があります。 化合物cGMPはシグナル分子であり、とりわけ視覚シグナル伝達に関与しています。 の中に 腎臓 そして腸、それはイオン輸送を制御します。 それはの拡張のための信号を送信します と気管支。 最後に、それはの開発に関与していると考えられています 機能。

形成、発生、特性、および最適レベル

グアノシン三リン酸は、生物のすべての細胞に見られます。 エネルギー貯蔵庫、リン酸基送信機、および建設のためのビルディングブロックとして不可欠です。 核酸。 代謝の文脈では、それはグアノシン、グアノシン一リン酸(GMP)またはグアノシン二リン酸(GDP)から生成されます。 GMPはのヌクレオチドです リボ核酸。 これからも回復できます。 ただし、生物内での新しい合成も可能です。 リボース上でエステル化されたリン酸基へのさらなるリン酸基の結合は、常にエネルギーを消費することによってのみ可能です。特に、静電反発力が蓄積するため、XNUMX番目のリン酸基のXNUMX番目のリン酸基への無水結合は高エネルギー入力を伴います。分子全体に分布しています。 電圧 分子内で形成され、分子と接触すると対応する標的分子に移動し、リン酸基を放出します。 コンフォメーション変化はターゲット分子で発生し、対応する反応またはシグナルをトリガーします。

疾患および障害

細胞内のシグナル伝達が適切に行われないと、さまざまな病気が発生する可能性があります。 GTPの機能との関連でシグナル伝達にとって非常に重要なのはGタンパク質です。 Gタンパク質は、GTPに結合することによってシグナルを伝達できるタンパク質の異種グループを表します。 これは、神経伝達物質と ホルモン Gタンパク質関連受容体にドッキングすることで効果を発揮します。 Gタンパク質またはそれらに関連する受容体の変異は、しばしばシグナル伝達を妨害し、特定の疾患の原因となります。 たとえば、線維性骨異形成症またはアルブライ骨異形成症(偽性副甲状腺機能低下症)は、Gタンパク質の変異によって引き起こされます。 この病気では、 副甲状腺ホルモン。 つまり、体はこのホルモンに反応しません。 副甲状腺ホルモン 責任があります カルシウム 代謝と骨形成。 骨形成障害は、骨格筋の粘液腫または 機能障害 ハート、膵臓、 肝臓 & 甲状腺。 に 先端巨大症一方、成長ホルモン放出ホルモンには耐性があるため、成長ホルモンが制御不能に放出され、手足の成長が増加し、 内臓.