Cykliczne szkolenie i degradacja, struktura, funkcje

On Cykliczny GMP, Znany również jako cykliczny monofosforan guanozyny, cykliczny monofosforan guanozyny lub guanozyny 3 ', 5'-monofosforan, jest cyklicznym nukleotydem zaangażowanym w liczne procesy komórkowe, szczególnie te związane z sygnalizacją i komunikacją wewnątrzkomórkową komunikacją wewnątrzkomórkową.

Po raz pierwszy opisano go ponad 40 lat temu Niedawno po odkryciu jego analogu, cykliczny wzmacniacz, który różni się od niego pod względem podstawy azotu, ponieważ nie jest to nukleotyd guaniny, ale adenina.

Struktura chemiczna cyklicznego monofosforanu Guanosín lub GMP (Źródło: W: Użytkownik: Diberri [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0/)] przez Wikimedia Commons)

Podobnie jak inne cykliczne nukleotydy, takie jak wyżej wspomniany cykliczny AMP lub takie jak cykliczny CTP (cykliczny monofosforan cytidin), struktura cyklicznego GMP jest decydująca ze względu na jego właściwości chemiczne i aktywność biologiczną, oprócz tego czyni go bardziej stabilnym niż jego odpowiednik.

Ten nukleotyd jest wytwarzany przez enzym znany jako guanilil ciclasa i jest zdolny do strzelania w wodospadach sygnalizacyjnych białkowych kinazy zależne od cyklicznych, w podobny sposób jak cykliczny wzmacniacz.

Został opisany nie tylko u ssaków, które są zwierzętami o wielkiej złożoności, ale także w najprostszych prokariotach, zawartych w królestwach Eubakterii i łuków. Jego obecność w roślinach jest nadal przyczyną dyskusji, ale dowody sugerują, że nie ma ona w tych organizmach.

[TOC]

Szkolenie i degradacja

Stężenie wewnątrzkomórkowe cyklicznych nukleotydów Guaniny, a także stężenia adeniny, jest wyjątkowo niskie, szczególnie w porównaniu z jego niecyklicznymi analogami, które są mono-, di- lub trifatyzowane.

Jednak poziomy tego nukleotydu można selektywnie zmienić w obecności niektórych bodźców hormonalnych i innych czynników, które zachowują się jako główni posłańcy.

Może ci służyć: nukleoid: charakterystyka, struktura, skład, funkcje

Cykliczny metabolizm GMP jest częściowo niezależny od cyklicznego metabolizmu AMP i innych analogicznych nukleotydów. Jest to wytwarzane z GTP przez układ enzymatyczny znany jako guanilil ciclassa lub guanilaato ciclas, który jest częściowo rozpuszczalnym enzymem w większości tkanek.

Enzymy cylasazy guanilato są odpowiedzialne za „cyklation” grupy fosforanowej w pozycji 5 'słodkiej pozostałości (rybozy), powodując połączenie tego samego fosforanu z dwiema różnymi grupami OH w tej samej cząsteczce.

Ten enzym jest bardzo obfity w płucach jelita cienkiego i ssaków, a najbardziej aktywnym źródłem jest nasienie. We wszystkich badanych organizmach zależy to od dwuwartościowych jonów mangan.

W cyklicznej degradacji GMP pośredniczy cykliczne fosfodiejniki nukleotydowe, które nie wydają się specyficzne, ponieważ wykazano, że te same enzymy są w stanie użyć, a także hydrolizowane substraty zarówno cykliczne, jak i cykliczne AMP GMP.

Oba procesy, szkolenia i degradacja, są starannie kontrolowane wewnątrzkomórkowo.

Struktura

Struktura cyklicznego GMP nie rozkłada w znacznej strukturze innych cyklicznych nukleotydów. Jak sama nazwa wskazuje (Guanosina 3 ', 5'-monofosforan) ma grupę fosforanową przywiązaną.

Ten cukier rybozy jest jednocześnie powiązany z podstawą azotu heterocyklicznego pierścienia guaniny za pomocą wiązania glikozydowego z węglem w pozycji 1 'rybozy.

Może ci służyć: diposom

Grupa fosforanowa przyłączona do atomu tlenu w pozycji rybozy 5 'jest scalona trans Przez wiązanie fosfodiéster, które występuje między tą samą grupą fosforanową a tlenem węgla w pozycji 3 'rybozy, tworząc w ten sposób fosforan 3'-5'-Trans-fusado " (Z angielskiego 3'-5 '-trans-fosforan połączony).

Fuzja grupy fosforanowej lub jej „cyklation” powoduje wzrost sztywności cząsteczki, ponieważ ogranicza swobodny obrót łącze w pierścieniu furano rybozy.

Jak to jest również do cyklicznego wzmacniacza, wiązanie glukozydyczne między pierścieniem guaniny a rybozą i jego swobodą obrotu są ważnymi parametrami strukturalnymi dla specyficznego rozpoznawania cyklicznego GMP.

Funkcje

W przeciwieństwie do wielu i różnorodnych funkcji, które mają inne analogiczne cykliczne nukleotydy, takie jak cykliczny wzmacniacz, cykliczna funkcja GMP jest nieco bardziej ograniczona:

1-uczestnik w procesach sygnalizacyjnych w odpowiedzi na stymulację światła pigmentów wzrokowych. Jego stężenie jest modyfikowane ze względu na aktywację białka G, które postrzega bodziec światły i oddziałuje z zależną cykliczną fosfodiesterazą GMP.

Zmiany poziomów tego nukleotydu zmieniają.

2-IT działa w cyklu skurczu i rozluźnienia mięśni mięśni gładkich w odpowiedzi na tlenek azotu i inne związki chemiczne o różnorodnym naturze.

Może ci służyć: różnicowanie komórki

3-A Wzrost jego stężenia z powodu odpowiedzi na naturalne peptydów jest związany z regulacją ruchu jonów sodu i wody przez błony komórkowe.

4 W niektórych organizmach cykliczny GMP może konkurować z cyklicznym wzmacniaczem cyklicznym fosfodiesterazą nukleotydową.

5-bakteria jako I. coli Zwiększają swoje cykliczne poziomy GMP, gdy są narażone na chemio-atraientes, co wskazuje, że nukleotyd jest zaangażowany w procesy sygnalizacyjne w odpowiedzi na te bodźce chemiczne.

6-IT ustalono, że cykliczny GMP ma również ważne implikacje w procesach rozszerzania naczyń i erekcji u ssaków.

7-mnóstwo kanałów bram jonowych (wapń i sód) są regulowane przez wewnątrzkomórkowe ligandy, które konkretnie wykorzystują cykliczny GMP.

Bibliografia

1. Botsford, J. L. (1981). Cykliczne nukleotydy w prokariotach. Recenzje mikrobiologiczne, Cztery pięć(4), 620-642.
2. Garrett, r., I Grisham, C. (2010). Biochemia (Wydanie 4.). Boston, USA: Brooks/Cole. Cengage Learning.
3. Hardman, J., Robison, a., & Sutherland i. (1971). Cykliczne nukleotydy. Coroczne recenzje w fizjologii, 33, 311-336.
4. Nelson, zm. L., & Cox, m. M. (2009). Zasady biochemii lehninger. Omega Editions (Ed.).
5. Newton, r. P., I Smith, C. J. (2004). Cykliczne nukleotydy. Fitochemia, 65, 2423-2437.