Guanosín triffosphate (GTP) Structure, synthèse, fonctions

Il Triffosphate de guanosín O Guanosine Triffosphate (GTP) est l'un des nombreux nucléotides phosphatés capables de stocker de l'énergie libre facilement utilisable pour plusieurs fonctions biologiques.

Contrairement à d'autres nucléotides de phosphate apparentés, qui fournissent généralement l'énergie nécessaire pour exécuter une grande variété de processus dans différents contextes cellulaires, certains auteurs ont montré que des nucléotides tels que GTP, UTP (uridine tryngosphate) et CTP (triffose Citidine) fournissent une énergie principalement dans un anabolique processus.

Structure chimique de Guanosín Tryngosphate ou GTP (Source: Cacycle, via Wikimedia Commons)

En ce sens, Atkinson (1977) suggère que le GTP a des fonctions qui impliquent l'activation de nombreux processus anaboliques à travers différents mécanismes, qui a été démontré dans les systèmes à la fois In vitro comme In vivo.

L'énergie contenue dans leurs liaisons, en particulier parmi les groupes de phosphate, est utilisée pour stimuler certains processus cellulaires particulièrement impliqués dans la synthèse. Exemple de cela est la synthèse de la protéine, la réplication de l'ADN et la transcription de l'ARN, la synthèse des microtubules, etc.

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Structure

Comme c'est vrai pour les nucléotides d'adénine (ATP, ADP et AMP), le GTP a comme structure de base trois éléments incontestables:

-Un anneau de guanine hétérocyclique (purine)

-Un sucre de base à cinq carbone, le ribose (anneau furieux) et

-Trois groupes de phosphate unis

Le premier groupe de phosphate GTP est lié au carbone de sucre ribose de 5 '.

En termes biochimiques, cette molécule est une guanosine de 5'-triffosphate, mieux décrite comme une purine tryphyphous ou, avec son nom chimique, 9-β-d-lribofuranosylguanine-5'-trifosphate.

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La synthèse

Le GTP peut être synthétisé de Novo Dans de nombreux eucaryotes de l'acide inosine (inosine 5'-monophosphate, IMP), l'un des ribonucléotides utilisés pour la synthèse des purines, qui sont l'un des deux types de bases azotés dont l'ADN et d'autres molécules sont composées.

Ce composé, l'acide inosinique, est un point de branche important non seulement pour la synthèse des purines, mais aussi pour la synthèse des nucléotides ATP et GTP phosphate.

Synthèse des nucléotides du phosphate de guanosine (GMP, PIB et GTP: triffose mono- et guanosine.

Cette réaction est catalysée par une enzyme connue sous le nom de IM déshydrogénase, qui est régulée alostériquement par le GMP.

Le XMP produit est ensuite transféré un groupe Amida (glutamine et réaction dépendante de l'ATP) au moyen de l'action de l'enzyme aminase XMP, où se produit une molécule monophosphate ou GMP guanosine.

Puisque les nucléotides les plus actifs sont généralement.

Ces enzymes sont des kinases (cinases) spécifiques connues sous le nom de guanilato kinases et la nucléoside de la défosphoquinase.

Dans la réaction catalysée par les Guanilado Ciclasas, l'ATP agit comme un donneur de phosphate pour la conversion du GMP dans le PIB et l'ATP:

GMP + ATP → PIB + ADP

Le nucléotide de diphosphate de guanine (PIB) est ensuite utilisé comme substrat d'un nucléoside de défosphoquinase, qui utilise également l'ATP comme donneur de phosphate pour la conversion du PIB en GTP:

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PIB + ATP → GTP + ADP

Synthèse par d'autres manières

Il existe de nombreuses routes métaboliques cellulaires capables de produire du GTP différent de la route biosynthétique de Novo. Ceux-ci le font généralement par le transfert de groupes de phosphate, de différentes sources, vers le GMP et les précurseurs du PIB.

Les fonctions

Le GTP, en tant que phosphate nucléotidique analogue à l'ATP, a d'innombrables fonctions au niveau cellulaire:

-Participer à la croissance des microtubules, qui sont des tubes creux composés d'une protéine connue sous le nom de "tubuline" dont les polymères ont la capacité d'hydrolyzar GTP, qui est essentiel pour l'allongement ou la croissance.

-C'est un facteur essentiel pour les protéines GTP ou les protéines de liaison GTP, qui fonctionnent comme des médiateurs dans divers processus de transduction du signal qui sont liés, à leur tour, avec l'ampli cyclique et ses cascades de signalisation.

Ces processus de signalisation entraînent la communication de la cellule avec leur environnement et leurs organites internes, et sont particulièrement importants pour effectuer les instructions codées dans les hormones et autres facteurs importants chez les mammifères.

Un exemple de ces voies de signalisation de la plus grande importance pour la cellule est la régulation de l'enzyme adénylate cyclasa par son interaction avec une protéine G

Les fonctions In vitro

Le GTP a de nombreuses fonctions qui ont été démontrées à travers des expériences In vitro Dans les systèmes "sans cellules". À partir de ces expériences, il a été possible de prouver que participe activement:

-Synthèse des protéines chez les eucaryotes (à la fois pour l'initiation et l'allongement du peptide)

-Stimulation de la glycosylation des protéines

-La synthèse de l'ARN ribosomal chez les procaryotes et les eucaryotes

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-La synthèse des phospholipides, en particulier pendant la synthèse du diaciglycérol

Fonctions déterminées In vivo

Autres expériences, mais dans les systèmes cellulaires ou In vivo Ils ont prouvé la participation du GTP dans des processus tels que:

-Sporulation et activation des spores de différents types de micro-organismes, procaryotes et eucaryotes

-Synthèse de l'ARN ribosomal chez les eucaryotes

-Entre autres.

Il a également été proposé que les progrès oncogènes des cellules normales vers les cellules cancéreuses impliquent une perte de contrôle sur la croissance et la prolifération des cellules, où de nombreuses protéines de liaison au GTP et des protéines de quinase avec une activité spécifique au GTP participent.

Le GTP a également des effets stimulants sur l'importation de protéines vers la matrice mitochondriale, qui est directement liée à son hydrolyse (plus de 90% des protéines mitochondriales sont synthétisées par des ribosomes dans le cytosol).

Les références

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