Cyclische GMP -training en afbraak, structuur, functies

Hij Cyclische GMP, Ook bekend als guanosine cyclisch monofosfaat, cyclisch monofosfaat van guanosine of guanosine 3 ', 5'-monofosfaat, is een cyclisch nucleotide dat betrokken is bij tal van cellulaire processen, vooral die gerelateerd aan signalering en intracellulaire communicatie.

Het werd voor het eerst meer dan 40 jaar geleden beschreven kort na de ontdekking van zijn analoog, de cyclische versterker, die er van verschilt in termen van de stikstofbasis, omdat het geen guanine -nucleotide is maar van Adenina.

Chemische structuur van guanosín cyclisch monofosfaat of GMP (Bron: In: Gebruiker: Diberri [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0/)] via Wikimedia Commons)

Like other cyclic nucleotides such as the aforementioned cyclic amp or such as cyclic CTP (cyclic monophosphate citidin), the structure of the cyclic GMP is decisive for its chemical properties and biological activity, in addition to it makes it more stable than its counterpart.

Dit nucleotide wordt geproduceerd door een enzym dat bekend staat als guanilil ciclasa en is in staat om eiwitsignalering te vuren watervallen cyclische afhankelijke kinasen, op een vergelijkbare manier als de cyclische AMP.

Het is niet alleen beschreven in zoogdieren, die dieren van grote complexiteit zijn, maar ook in de eenvoudigste prokaryoten, opgenomen in de koninkrijken van eubacteriën en bogen. De aanwezigheid ervan in planten is nog steeds een reden voor discussie, maar het bewijs suggereert dat het afwezig is in deze organismen.

[TOC]

Training en degradatie

De intracellulaire concentratie van de cyclische nucleotiden van guanina, evenals die van adenine, is extreem laag, vooral in vergelijking met die van zijn niet-cyclische analogen die mono-, di- of geteistiseerd zijn.

De niveaus van dit nucleotide kunnen echter selectief worden gewijzigd in aanwezigheid van bepaalde hormonale stimuli en andere factoren die zich gedragen als primaire boodschappers.

Kan u van dienst zijn: nucleoid: kenmerken, structuur, samenstelling, functies

Cyclisch GMP -metabolisme is gedeeltelijk onafhankelijk van cyclisch AMP -metabolisme en andere analoge nucleotiden. Dit wordt geproduceerd uit GTP door een enzymatisch systeem dat bekend staat als guanilil ciclassa of guanilaïto ciclasa, dat in de meeste weefsels een gedeeltelijk oplosbaar enzym is.

De guanilato -cylasase -enzymen zijn verantwoordelijk voor de "cyclatie" van de fosfaatgroep in positie 5 'van het suikerhoudende residu (ribose), waardoor de vereniging van hetzelfde fosfaat tot twee verschillende OH -groepen in dezelfde molecule veroorzaakt.

Dit enzym is zeer overvloedig in de dunne darm- en zoogdierlongen en de meest actieve bron is in het sperma van een soort zee -egel. In alle onderzochte organismen hangt het af van Divalent Mangaan -ionen, die het onderscheiden van het CyclaSas -adenilaat, dat afhankelijk is van magnesium of zink.

Cyclische GMP -afbraak wordt gemedieerd door cyclische nucleotide -fosfodiesters die niet specifiek lijken te zijn, omdat is aangetoond dat dezelfde enzymen zowel kunnen gebruiken als hydrolyseerbare substraten zowel de cyclische als cyclische GMP -versterker.

Beide processen, training en afbraak, worden zorgvuldig intracellulair gecontroleerd.

Structuur

De structuur van de cyclische GMP verdeelt die van andere cyclische nucleotiden niet aanzienlijk. Zoals de naam impliceert (Guanosina 3 ', 5'-monofosfaat) heeft een zuurstof-aangetaste fosfaatgroep in de koolstof van de 5'-positie van een ribosesuiker.

Deze ribosesuiker wordt tegelijkertijd gekoppeld aan de stikstofbasis van het heterocyclische ring van guanine door middel van een glycosidebinding met koolstof in positie 1 'van de ribose.

Kan u van dienst zijn: diposome

De fosfaatgroep die is bevestigd aan het zuurstofatoom in de ribose -positie van 5 'wordt samengevoegd tot trans Door een fosfodiésterbinding, die optreedt tussen dezelfde fosfaatgroep en de zuurstof van koolstof in positie 3 'van de ribose, waardoor een 3'-5'- "fosfaat wordt gevormdTrans-Fusado " (Van het Engels 3'-5 '-trans-gefuseerd fosfaat).

De fusie van de fosfaatgroep of de "cyclatie" veroorzaakt een toename van de stijfheid van het molecuul, omdat het de vrije rotatie van de banden in de furano -ring van de ribose beperkt.

Zoals ook waar is voor cyclische versterker, zijn de glucosidebinding tussen de guaninring en de ribose en zijn rotatievrijheid belangrijke structurele parameters voor de specifieke herkenning van de cyclische GMP.

Functie

In tegenstelling tot de meervoudige en gevarieerde functies die andere analoge cyclische nucleotiden hebben zoals cyclische AMP, is de cyclische GMP -functie een beetje beperkter:

1-participa in signaleringsprocessen in reactie op lichtstimulatie van visuele pigmenten. De concentratie ervan is gemodificeerd vanwege de activering van een G -eiwit dat de lichtstimulus waarneemt en interageert met een afhankelijke cyclische GMP -fosfodiesterase.

Veranderingen in de niveaus van dit nucleotide veranderen.

2-It heeft functies in de cyclus van samentrekking en spierontspanning van gladde spieren in reactie op stikstofoxide en andere chemische verbindingen van verschillende natuur.

Kan u van dienst zijn: celdifferentiatie

3-A toename van de concentratie ervan als gevolg van de respons tegen natuurlijke peptiden is gerelateerd aan de regulatie van de beweging van natrium- en waterionen door celmembranen.

4-In sommige organismen kan de cyclische GMP concurreren met cyclische AMP door cyclische nucleotide fosfodiesterase.

5-bacteriën als EN. coli Ze verhogen hun cyclische GMP-niveaus wanneer ze worden blootgesteld aan chemio-atraientes, wat aangeeft dat dit nucleotide betrokken is bij signaleringsprocessen in reactie op deze chemische stimuli.

6-IT is vastgesteld dat cyclische GMP ook belangrijke implicaties heeft bij vaatverwijding en erectieprocessen bij zoogdieren.

7-many ionenpoortkanalen (calcium en natrium) worden gereguleerd door intracellulaire liganden die specifiek cyclische GMP gebruiken.

Referenties

1. Botsford, J. L. (1981). Cyclische nucleotiden in prokaryoten. Microbiologische beoordelingen, Vier vijf(4), 620-642.
2. Garrett, r., & Grisham, c. (2010). Biochemie (4e ed.)). Boston, VS: Brooks/Cole. Cengage leren.
3. Hardman, J., Robison, een., & Sutherland, en. (1971). Cyclische nucleotiden. Jaarlijkse beoordelingen in de fysiologie, 33, 311-336.
4. Nelson, D. L., & Cox, m. M. (2009). Lehninger -principes van biochemie. Omega -edities (5e ed.)).
5. Newton, r. P., & Smith, c. J. (2004). Cyclische nucleotiden. Fytochemie, 65, 2423-2437.