Guanosine triphosphate

Guanosine triphosphate En tant que nucléoside triphosphate, l'adénosine triphosphate est une réserve d'énergie importante dans l'organisme. Il fournit principalement de l'énergie lors des processus anaboliques. Il active également de nombreuses biomolécules.

Qu'est-ce que la guanosine triphosphate?

Guanosine triphosphate (GTP) représente un nucléoside triphosphate, qui est composé de la base nucléotidique guanine, du sucre ribose et de trois résidus phosphate liés les uns aux autres par des liaisons anhydride.

Dans ce cas, la guanine est liée de manière glycosidique au ribose et le ribose à son tour est lié au résidu triple phosphate via une estérification. La liaison anhydride du troisième groupe phosphate au deuxième groupe phosphate est très énergétique. Lorsque ce groupe phosphate est séparé, le GTP fournit beaucoup d'énergie pour certaines réactions et transductions de signaux, comme avec le composé analogue adénosine triphosphate (ATP).Le GTP est formé soit par simple phosphorylation à partir du GDP (guanosine diphosphate) soit par triple phosphorylation de guanosine.

Les groupes phosphate proviennent à la fois de l'ATP et des réactions de transfert dans le cycle de l'acide citrique. La guanosine, matière première, est un nucléoside à base de guanine et de ribose. Le GTP est converti en GMP (guanosine monophosphate) en libérant deux groupes phosphate. En tant que nucléotide, ce composé représente un élément constitutif de l'acide ribonucléique. Lorsqu'il est isolé à l'extérieur du corps, le GTP est un solide incolore. Dans le corps, il remplit de nombreuses fonctions de transmetteur d'énergie et de fournisseur de phosphate.

Fonction, effet et tâches

En plus de l'ATP plus connu, le GTP est également responsable de nombreuses réactions de transfert d'énergie. De nombreuses réactions métaboliques cellulaires ne peuvent avoir lieu qu'avec l'aide d'un transfert d'énergie via la guanosine triphosphate.

Comme pour l'ATP, la liaison du troisième résidu phosphate au deuxième résidu phosphate est très élevée en énergie et comparable à sa teneur énergétique. Cependant, le GTP catalyse des voies métaboliques différentes de celles de l'ATP. Le GTP tire son énergie de la dégradation des glucides et des graisses dans le cycle de l'acide citrique. Un transfert d'énergie de l'ATP vers le PIB avec le transfert d'un groupement phosphate est également possible. Cela crée ADP et GTP. La guanosine triphosphate active de nombreux composés et voies métaboliques. Il est donc responsable de l'activation des protéines G. Les protéines G sont des protéines qui peuvent se lier au GTP.

Cela leur permet de transmettre des signaux via des récepteurs associés aux protéines G. Ce sont des signaux pour sentir, voir ou réguler la pression artérielle. Le GTP stimule la transduction du signal dans la cellule en aidant le transfert de substances signal importantes ou en stimulant les molécules G avec un transfert d'énergie amorçant une cascade de signaux. De plus, la biosynthèse des protéines ne peut pas avoir lieu sans GTP. L'allongement de chaîne de la chaîne polypeptidique a lieu avec l'absorption d'énergie qui est obtenue à partir de la conversion du GTP en GDP. Le transport de nombreuses substances, y compris les protéines membranaires, vers les membranes est également largement régulé par le GTP.

Le GTP régénère également l'ADP en ATP avec le transfert d'un résidu phosphate. Il active également les sucres mannose et fucose, formant ainsi l'ADP-mannose et l'ADP-fucose. Une autre fonction importante du GTP est sa participation à la construction de l'ARN et de l'ADN. Le GTP est également essentiel pour le transport de substances entre le noyau et le cytoplasme. Il convient également de mentionner que le GTP est le matériau de départ pour la formation de GMP cyclique (cGMP).

Le composé cGMP est une molécule de signalisation et est responsable, entre autres, de la transduction du signal visuel. Il contrôle le transport des ions dans les reins et les intestins. Il envoie le signal de l'élargissement des vaisseaux sanguins et des bronches. Après tout, on pense qu'il est impliqué dans le développement des fonctions cérébrales.

Éducation, occurrence, propriétés et valeurs optimales

Le triphosphate de guanosine est présent dans toutes les cellules de l'organisme. Il est indispensable comme réserve d'énergie, porteur de groupe phosphate et élément constitutif de la construction d'acides nucléiques. Dans le cadre du métabolisme, il est fabriqué à partir de guanosine, de guanosine monophosphate (GMP) ou de guanosine diphosphate (GDP). GMP est un nucléotide d'acide ribonucléique. Il peut également en être récupéré. Cependant, une nouvelle synthèse dans l'organisme est également possible.

La liaison d'autres groupes phosphate au groupe phosphate estérifié sur le ribose n'est possible qu'avec une dépense d'énergie. La liaison anhydride du troisième groupe phosphate au deuxième signifie en particulier une dépense d'énergie élevée, car des forces de répulsion électrostatique s'accumulent qui sont réparties sur toute la molécule. Des tensions se développent au sein de la molécule, qui au contact de la molécule cible correspondante sont transférées à cette dernière, libérant un groupe phosphate. Des changements conformationnels se produisent dans la molécule cible, qui déclenchent les réactions ou signaux correspondants.

Maladies et troubles

Si la transmission du signal ne se déroule pas correctement dans la cellule, diverses maladies peuvent en résulter. En relation avec la fonction de GTP, les protéines G sont d'une grande importance pour le transport du signal.

Les protéines G représentent un groupe hétérogène de protéines qui peuvent transmettre des signaux en se liant au GTP. Une cascade de signaux est déclenchée, qui est également responsable du fait que les neurotransmetteurs et les hormones deviennent efficaces en s'ancrant sur les récepteurs associés aux protéines G. Les mutations des protéines G ou de leurs récepteurs associés perturbent souvent la transmission du signal et sont à l'origine de certaines maladies. Par exemple, la dysplasie fibreuse ou la dystrophie osseuse d'Albrigh (pseudohypoparathyroïdie) est déclenchée par la mutation d'une protéine G. Cette maladie est résistante à l'hormone parathyroïdienne.

Autrement dit, le corps ne répond pas à cette hormone. L'hormone parathyroïdienne est responsable du métabolisme du calcium et de la formation osseuse. Le trouble de la structure osseuse entraîne des myxomes des muscles squelettiques ou un dysfonctionnement du cœur, du pancréas, du foie et de la glande thyroïde. Dans l'acromégalie, d'autre part, il existe une résistance à l'hormone de libération de l'hormone de croissance, de sorte que l'hormone de croissance est libérée de manière incontrôlée et provoque ainsi une croissance accrue des membres et des organes internes.