Trifosfato de guanosina

Trifosfato de guanosina Como trifosfato de nucleósido, el trifosfato de adenosina es un importante almacén de energía en el organismo. Aporta principalmente energía durante los procesos anabólicos. También activa muchas biomoléculas.

¿Qué es el trifosfato de guanosina?

Trifosfato de guanosina (GTP) representa un nucleósido trifosfato, que está compuesto por la base de nucleótidos guanina, el azúcar ribosa y tres residuos de fosfato unidos entre sí por enlaces anhídrido.

En este caso, la guanina se une glicosídicamente a la ribosa y la ribosa, a su vez, se une al residuo de triple fosfato mediante una esterificación. El enlace anhídrido del tercer grupo fosfato al segundo grupo fosfato es muy enérgico. Cuando este grupo fosfato se separa, el GTP proporciona mucha energía para ciertas reacciones y transducciones de señales, como ocurre con el compuesto análogo trifosfato de adenosina (ATP).El GTP se forma por simple fosforilación a partir de GDP (difosfato de guanosina) o por triple fosforilación de guanosina.

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Los grupos fosfato provienen tanto de ATP como de reacciones de transferencia dentro del ciclo del ácido cítrico. La guanosina como materia prima es un nucleósido elaborado a partir de guanina y ribosa. El GTP se convierte en GMP (monofosfato de guanosina) liberando dos grupos fosfato. Como nucleótido, este compuesto representa un componente básico del ácido ribonucleico Cuando se aísla fuera del cuerpo, el GTP es un sólido incoloro. En el organismo cumple muchas funciones como transmisor de energía y suministrador de fosfato.

Función, efecto y tareas

Además del ATP más conocido, el GTP también es responsable de muchas reacciones de transferencia de energía. Muchas reacciones metabólicas celulares solo pueden tener lugar con la ayuda de la transferencia de energía a través del trifosfato de guanosina.

Al igual que con el ATP, la unión del tercer residuo de fosfato al segundo residuo de fosfato es muy alta en energía y comparable a su contenido de energía. Sin embargo, el GTP cataliza diferentes vías metabólicas que el ATP. GTP obtiene su energía de la descomposición de carbohidratos y grasas dentro del ciclo del ácido cítrico. También es posible una transferencia de energía de ATP a GDP con la transferencia de un grupo fosfato. Esto crea ADP y GTP. El trifosfato de guanosina activa muchos compuestos y vías metabólicas. Por eso es responsable de activar las proteínas G. Las proteínas G son proteínas que pueden unirse a GTP.

Esto les permite transmitir señales a través de receptores asociados a la proteína G. Estas son señales para oler, ver o regular la presión arterial. GTP estimula la transducción de señales dentro de la célula ayudando a la transferencia de importantes sustancias de señal o estimulando las moléculas G con transferencia de energía iniciando una cascada de señales. Además, la biosíntesis de proteínas no puede tener lugar sin GTP. El alargamiento de la cadena polipeptídica se produce con la captación de energía que se obtiene de la conversión de GTP en GDP. El transporte de muchas sustancias, incluidas las proteínas de membrana, a las membranas también está regulado en gran medida por GTP.

GTP también regenera ADP a ATP con la transferencia de un residuo de fosfato. También activa los azúcares manosa y fucosa, formando ADP-manosa y ADP-fucosa. Otra función importante de GTP es su participación en la construcción de ARN y ADN. El GTP también es esencial para el transporte de sustancias entre el núcleo y el citoplasma. También debe mencionarse que GTP es el material de partida para la formación de GMP cíclico (cGMP).

El compuesto cGMP es una molécula de señalización y es responsable, entre otras cosas, de la transducción de señales visuales. Controla el transporte de iones en los riñones y los intestinos. Envía la señal para que los vasos sanguíneos y los bronquios se ensanchen. Después de todo, se cree que está involucrado en el desarrollo de la función cerebral.

Educación, ocurrencia, propiedades y valores óptimos

El trifosfato de guanosina se encuentra en todas las células del organismo. Es indispensable como depósito de energía, portador de grupos fosfato y bloque de construcción para la construcción de ácidos nucleicos. Como parte del metabolismo, está hecho de guanosina, monofosfato de guanosina (GMP) o difosfato de guanosina (GDP). GMP es un nucleótido del ácido ribonucleico. También se puede recuperar de esto. Sin embargo, también es posible una nueva síntesis en el organismo.

La unión de otros grupos fosfato al grupo fosfato esterificado en la ribosa solo es posible con un gasto de energía. El enlace anhídrido del tercer grupo fosfato al segundo en particular significa un alto gasto de energía, porque se acumulan fuerzas repulsivas electrostáticas que se distribuyen por toda la molécula. Se desarrollan tensiones dentro de la molécula, que al entrar en contacto con la molécula diana correspondiente se transfieren a esta última, liberando un grupo fosfato. Se producen cambios de conformación en la molécula diana, que desencadenan las reacciones o señales correspondientes.

Enfermedades y trastornos

Si la transmisión de la señal no se realiza correctamente en la célula, pueden producirse diversas enfermedades. En relación con la función de GTP, las proteínas G son de gran importancia para el transporte de señales.

Las proteínas G representan un grupo heterogéneo de proteínas que pueden transmitir señales al unirse a GTP. Se desencadena una cascada de señales, que también es responsable del hecho de que los neurotransmisores y las hormonas se vuelven efectivos al acoplarse a los receptores asociados a la proteína G. Las mutaciones en las proteínas G o sus receptores asociados a menudo interrumpen la transmisión de señales y son la causa de ciertas enfermedades. Por ejemplo, la displasia fibrosa o distrofia ósea de Albrigh (pseudohipoparatiroidismo) se desencadena por la mutación de una proteína G. Esta enfermedad es resistente a la hormona paratiroidea.

Es decir, el cuerpo no responde a esta hormona. La hormona paratiroidea es responsable del metabolismo del calcio y la formación de huesos. El trastorno de la estructura ósea conduce a mixomas de los músculos esqueléticos o disfunción del corazón, páncreas, hígado y glándula tiroides. En la acromegalia, por otro lado, existe una resistencia a la hormona liberadora de la hormona del crecimiento, por lo que la hormona del crecimiento se libera de manera descontrolada y, por lo tanto, provoca un mayor crecimiento de las extremidades y los órganos internos.