Formation et dégradation cycliques, structure, fonctions

Il GMP cyclique, Également connu sous le nom de guanosine monophosphate cyclique, le monophosphate cyclique de la guanosine ou de la guanosine 3 ', 5'-monophosphate, est un nucléotide cyclique impliqué dans de nombreux processus cellulaires, en particulier ceux liés à la signalisation et à la communication intracellulaire.

Il a été décrit pour la première fois il y a plus de 40 ans peu de temps après la découverte de son analogue, l'ampli cyclique, qui en diffère en termes de base azotée, car il ne s'agit pas d'un nucléotide guanine mais d'Adenina.

Structure chimique du monophosphate cyclique de guanosín ou du GMP (Source: In: User: Diberri [CC BY-SA 3.0 (http: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0 /)] via Wikimedia Commons)

Comme d'autres nucléotides cycliques tels que l'ampli cyclique cyclique susmentionné ou comme le CTP cyclique (cyclique monophosphate cididine), la structure du GMP cyclique est décisive pour ses propriétés chimiques et son activité biologique, en plus de cela le rend plus stable que sa contrepartie.

Ce nucléotide est produit par une enzyme connue sous le nom de guanilil ciclasa et est capable de tirer des protéines de signalisation des cascades cycliques kinases dépendant, d'une manière similaire à l'ampli cyclique.

Il a été décrit non seulement chez les mammifères, qui sont des animaux d'une grande complexité, mais aussi dans les procaryotes les plus simples, inclus dans les royaumes d'eubactéries et d'arches. Sa présence dans les plantes est toujours une raison de la discussion, mais les preuves suggèrent qu'elle est absente dans ces organismes.

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Formation et dégradation

La concentration intracellulaire des nucléotides cycliques de la guanine, ainsi que celle de l'adénine, est extrêmement faible, en particulier par rapport à celle de ses analogues non cycliques.

Cependant, les niveaux de ce nucléotide peuvent être modifiés sélectivement en présence de certains stimuli hormonaux et d'autres facteurs qui se comportent comme des messagers primaires.

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Le métabolisme cyclique GMP est partiellement indépendant du métabolisme de l'ampli cyclique et d'autres nucléotides analogues. Ceci est produit à partir de GTP par un système enzymatique connu sous le nom de guanilil ciclassa ou guanilaato ciclasa, qui est une enzyme partiellement soluble dans la plupart des tissus.

Les enzymes guanilato cylasase sont responsables de la «cyclation» du groupe phosphate en position 5 'du résidu sucré (ribose), provoquant l'union du même phosphate à deux groupes OH différents dans la même molécule.

Cette enzyme est très abondante dans l'intestin grêle et les poumons des mammifères et la source la plus active est dans le sperme d'une sorte d'oursin. Dans tous les organismes qui ont été étudiés, cela dépend des ions de manganèse divalents, qui le différencie de l'adénilate de cyclasas, qui dépendent du magnésium ou du zinc.

La dégradation cyclique des GMP est médiée par des phosphodisters nucléotidiques cycliques qui ne semblent pas spécifiques, car il a été démontré que les mêmes enzymes sont capables d'utiliser ainsi que des substrats hydrolysables.

Les deux processus, la formation et la dégradation, sont soigneusement contrôlés par intracellulaire.

Structure

La structure du GMP cyclique ne distribue pas considérablement celle des autres nucléotides cycliques. Comme son nom l'indique (Guanosina 3 ', 5'-monophosphate) a un groupe de phosphate attaché à l'oxygène dans le carbone de la position 5' d'un sucre ribose.

Ce sucre ribose est en même temps lié à la base d'azote du cycle hétérocyclique de guanine au moyen d'une liaison glycosidique avec du carbone en position 1 'du ribose.

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Le groupe de phosphate qui est attaché à l'atome d'oxygène en position ribose de 5 'est fusionné trans À travers une liaison phosphodiéster, qui se produit entre le même groupe de phosphate et l'oxygène du carbone en position 3 'du ribose, formant ainsi un 3'-5'- «phosphateTrans-fusado " (De l'anglais 3'-5 '-trans-phosphate fusionné).

La fusion du groupe phosphate ou de sa «cyclation» provoque une augmentation de la rigidité de la molécule, car elle restreint la rotation libre des liens dans le cycle furano du ribose.

Comme c'est également vrai pour l'ampli cyclique, la liaison glucosidique entre l'anneau de guanine et le ribose et sa liberté de rotation sont des paramètres structurels importants pour la reconnaissance spécifique du GMP cyclique.

Les fonctions

Contrairement aux fonctions multiples et variées que d'autres nucléotides cycliques analogues ont tels que l'ampli cyclique, la fonction GMP cyclique est un peu plus restreinte:

1-partipa dans les processus de signalisation en réponse à la stimulation légère des pigments visuels. Sa concentration est modifiée en raison de l'activation d'une protéine G qui perçoit le stimulus de la lumière et interagit avec une phosphodiestérase cyclique dépendante dépendante.

Les changements dans les niveaux de ce nucléotide modifient.

2-it a des fonctions dans le cycle de contraction et de relaxation musculaire du muscle lisse en réponse à l'oxyde nitrique et à d'autres composés chimiques de nature diversifiée.

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3-A L'augmentation de sa concentration en raison de la réponse contre les peptides naturels est liée à la régulation du mouvement des ions sodium et d'eau à travers les membranes cellulaires.

4 pouces certains organismes, le GMP cyclique peut rivaliser avec l'ampli cyclique par nucléotide cyclique phosphodiestérase.

5-bactéries comme ET. coli Ils augmentent leurs niveaux de GMP cycliques lorsqu'ils sont exposés à des chimio-atraies, indiquant que ce nucléotide est impliqué dans les processus de signalisation en réponse à ces stimuli chimiques.

6-IT a été déterminé que le BCP cyclique a également des implications importantes dans les processus de vasodilatation et d'érection chez les mammifères.

Les canaux de grille d'ion de plusieurs hommes (calcium et sodium) sont régulés par des ligands intracellulaires qui utilisent spécifiquement le GMP cyclique.

Les références

1. Botsford, J. L. (1981). Nucléotides cycliques chez les procaryotes. Revues microbiologiques, Quatre cinq(4), 620-642.
2. Garrett, R., & Grisham, C. (2010). Biochimie (4e ed.). Boston, États-Unis: Brooks / Cole. Cengage Learning.
3. Hardman, J., Robison, un., & Sutherland, et. (1971). Nucléotides cycliques. Revues annuelles en physiologie, 33, 311-336.
4. Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2009). Principes de lehninger de la biochimie. Éditions Omega (5e Ed.).
5. Newton, R. P., & Smith, C. J. (2004). Nucléotides cycliques. Phytochimie, 65, 2423-2437.