The Cyklický GMP, také známý jako cyklický guanosinmonofosfát, cyklický guanosinmonofosfát nebo guanosin 3 ', 5'-monofosfát, je to cyklický nukleotid zapojený do mnoha buněčných procesů, zejména těch, které souvisejí se signalizací a intracelulární komunikací.
Poprvé byl popsán před více než 40 lety krátce po objevu jeho analogického, cyklického AMP, který se od něj liší, pokud jde o dusíkatou bázi, protože nejde o nukleotid guaninu, ale o adenin..
Stejně jako ostatní cyklické nukleotidy, jako je výše zmíněný cyklický AMP nebo cyklický CTP (cyklický cytidin monofosfát), je struktura cyklického GMP rozhodující pro jeho chemické vlastnosti a biologickou aktivitu, navíc je stabilnější než jeho protějšek..
Tento nukleotid je produkován enzymem známým jako guanylyl cykláza a je schopen vypalovat signální kaskády cyklicky závislých GMP proteinových kináz podobným způsobem jako cyklický AMP..
To bylo popsáno nejen u savců, kteří jsou velmi složitými zvířaty, ale také u nejjednodušších prokaryot, zahrnutých do království eubacteria a archaea. Jeho přítomnost v rostlinách je stále předmětem debaty, ale důkazy naznačují, že v těchto organismech chybí..
Rejstřík článků
Intracelulární koncentrace cyklických guaninových nukleotidů, stejně jako koncentrace adeninu, je extrémně nízká, zvláště ve srovnání s jeho necyklickými analogy, které jsou mono-, di- nebo trifosfáty..
Hladiny tohoto nukleotidu však mohou být selektivně měněny v přítomnosti určitých hormonálních stimulů a dalších faktorů, které se chovají jako primární poslové..
Metabolismus cyklického GMP je částečně nezávislý na metabolismu cyklického AMP a jiných analogických nukleotidů. To se vyrábí z GTP enzymatickým systémem známým jako guanylyl cykláza nebo guanylát cykláza, což je částečně rozpustný enzym ve většině tkání.
Enzymy guanylátcyklázy jsou odpovědné za „cyklizaci“ fosfátové skupiny v poloze 5 'zbytku cukru (ribóza), což způsobuje navázání stejného fosfátu na dvě různé skupiny OH ve stejné molekule.
Tento enzym je velmi hojný v tenkém střevě a plicích savců a nejaktivnější zdroj se nachází ve spermiích druhu mořského ježka. Ve všech organizmech, které byly studovány, záleží na dvojmocných manganových iontech, které jej odlišují od adenylátcykláz, které jsou závislé na hořčíku nebo zinku..
Cyklická degradace GMP je zprostředkována cyklickými nukleotidovými fosfodiesterázami, které se nejeví jako specifické, protože se ukázalo, že stejné enzymy jsou schopné používat jak cyklický AMP, tak cyklický GMP jako hydrolyzovatelné substráty..
Oba procesy, tvorba i degradace, jsou pečlivě řízeny intracelulárně..
Struktura cyklického GMP se významně neliší od struktury jiných cyklických nukleotidů. Jak jeho název napovídá (guanosin 3 ', 5'-monofosfát) má fosfátovou skupinu navázanou na kyslík na uhlí v poloze 5' ribózového cukru.
Uvedený ribózový cukr je současně spojen s dusíkovou bází guaninového heterocyklického kruhu pomocí glykosidové vazby s uhlíkem v poloze 1 'ribózy..
Fosfátová skupina, která je připojena k atomu kyslíku v poloze 5 'ribózy, je fúzována trans prostřednictvím fosfodiesterové vazby, která se vyskytuje mezi stejnou fosfátovou skupinou a uhlíkovým kyslíkem v poloze 3 'ribózy, čímž se vytvoří fosfát 3'-5'- "trans-fúzovaný " (z angličtiny 3'-5 '-trans-kondenzovaný fosfát).
Fúze fosfátové skupiny nebo její „cyklizace“ způsobuje zvýšení tuhosti molekuly, protože omezuje volnou rotaci vazeb ve furanovém kruhu ribózy..
Jak je také pravda pro cyklický AMP, glykosidická vazba mezi guaninovým kruhem a ribózou a její volnost otáčení jsou důležitými strukturálními parametry pro specifické rozpoznávání cyklického GMP..
Na rozdíl od mnoha a velmi rozmanitých funkcí, které mají jiné analogické cyklické nukleotidy, jako je cyklický AMP, je funkce cyklického GMP trochu omezenější:
1-Podílí se na signálních procesech v reakci na světelnou stimulaci vizuálních pigmentů. Jeho koncentrace je modifikována díky aktivaci G proteinu, který vnímá světelný stimul a interaguje se závislou cyklickou GMP fosfodiesterázou.
Změny hladin tohoto nukleotidu mění permeabilitu membrány očních buněk ve tvaru tyčinky na sodíkové ionty, což způsobuje další změny, které ukončují přenos stimulu do optického nervu.
2-Má funkce v kontrakčním a relaxačním cyklu hladkého svalstva v reakci na oxid dusnatý a další chemické sloučeniny různé povahy.
3-Zvýšení jeho koncentrace v důsledku reakce na natriuretické peptidy souvisí s regulací pohybu iontů sodíku a vody přes buněčné membrány.
4 - V některých organismech může cyklický GMP soutěžit s cyklickým AMP o cyklickou nukleotidovou fosfodiesterázu a přidání cyklického GMP může přispět ke zvýšení koncentrace cyklického AMP snížením jeho degradace.
5-bakterie jako E-coli zvyšují jejich hladiny cyklického GMP, když jsou vystaveny chemoatraktantům, což naznačuje, že tento nukleotid je zapojen do signálních procesů v reakci na tyto chemické podněty.
6-Bylo zjištěno, že cyklický GMP má také důležité důsledky pro vazodilataci a procesy erekce u savců.
7-Mnoho branových iontových kanálů (vápník a sodík) je regulováno intracelulárními ligandy, které specificky používají cyklický GMP.
Zatím žádné komentáře