Das Cyclisches GMP, Es ist auch als cyclisches Guanosinmonophosphat, cyclisches Guanosinmonophosphat oder Guanosin-3 ', 5'-monophosphat bekannt und ein cyclisches Nukleotid, das an zahlreichen zellulären Prozessen beteiligt ist, insbesondere an solchen, die mit der Signalübertragung und der intrazellulären Kommunikation zusammenhängen.
Es wurde erstmals vor mehr als 40 Jahren kurz nach der Entdeckung seines analogen, cyclischen AMP beschrieben, das sich hinsichtlich der stickstoffhaltigen Base von ihm unterscheidet, da es kein Nukleotid von Guanin, sondern von Adenin ist..
Wie andere cyclische Nukleotide wie das zuvor erwähnte cyclische AMP oder cyclisches CTP (cyclisches Cytidinmonophosphat) ist die Struktur von cyclischem GMP entscheidend für seine chemischen Eigenschaften und seine biologische Aktivität und macht es darüber hinaus stabiler als sein Gegenstück..
Dieses Nukleotid wird von einem als Guanylylcyclase bekannten Enzym produziert und kann in ähnlicher Weise wie cyclisches AMP Signalkaskaden von cyclisch abhängigen GMP-Proteinkinasen auslösen..
Es wurde nicht nur bei Säugetieren beschrieben, die hochkomplexe Tiere sind, sondern auch bei den einfachsten Prokaryoten, die in den Reichen der Eubakterien und Archaeen enthalten sind. Das Vorhandensein in Pflanzen ist immer noch umstritten, aber es gibt Hinweise darauf, dass es in diesen Organismen nicht vorhanden ist..
Artikelverzeichnis
Die intrazelluläre Konzentration von cyclischen Guaninnukleotiden sowie die von Adenin ist extrem niedrig, insbesondere im Vergleich zu seinen nichtcyclischen Analoga, die Mono-, Di- oder Triphosphat sind..
Die Spiegel dieses Nukleotids können jedoch in Gegenwart bestimmter hormoneller Reize und anderer Faktoren, die sich als primäre Botenstoffe verhalten, selektiv verändert werden..
Der Metabolismus von cyclischem GMP ist teilweise unabhängig vom Metabolismus von cyclischem AMP und anderen analogen Nukleotiden. Dies wird aus GTP durch ein Enzymsystem hergestellt, das als Guanylylcyclase oder Guanylatcyclase bekannt ist und in den meisten Geweben ein teilweise lösliches Enzym ist.
Guanylatcyclaseenzyme sind für die "Cyclisierung" der Phosphatgruppe in Position 5 'des Zuckerrests (Ribose) verantwortlich, wodurch das gleiche Phosphat an zwei verschiedene OH-Gruppen im selben Molekül gebunden wird.
Dieses Enzym kommt im Dünndarm und in der Lunge von Säugetieren sehr häufig vor, und die aktivste Quelle befindet sich im Sperma einer Seeigelart. In allen untersuchten Organismen hängt es von zweiwertigen Manganionen ab, die es von Adenylatcyclasen unterscheiden, die von Magnesium oder Zink abhängen..
Der zyklische GMP-Abbau wird durch cyclische Nucleotidphosphodiesterasen vermittelt, die nicht spezifisch zu sein scheinen, da gezeigt wurde, dass dieselben Enzyme sowohl cyclisches AMP als auch cyclisches GMP als hydrolysierbare Substrate verwenden können..
Beide Prozesse, Bildung und Abbau, werden intrazellulär sorgfältig gesteuert..
Die Struktur von cyclischem GMP unterscheidet sich nicht signifikant von der anderer cyclischer Nukleotide. Wie der Name schon sagt (Guanosin 3 ', 5'-Monophosphat), hat eine Phosphatgruppe, die an der 5'-Position eines Ribosezuckers an Sauerstoff am Kohlenstoff gebunden ist.
Der Ribosezucker ist gleichzeitig über eine glykosidische Bindung mit dem Kohlenstoff in der 1'-Position der Ribose an die Stickstoffbase des heterocyclischen Guaninrings gebunden..
Die Phosphatgruppe, die an der 5'-Position der Ribose an das Sauerstoffatom gebunden ist, wird an fusioniert trans durch eine Phosphodiesterbindung, die zwischen der gleichen Phosphatgruppe und dem Kohlenstoffsauerstoff in der 3'-Position der Ribose auftritt und so ein 3'-5'- "Phosphat bildettrans-fusioniert " (aus dem Englischen 3'-5 '-trans-geschmolzenes Phosphat).
Die Fusion der Phosphatgruppe oder ihre "Cyclisierung" bewirkt eine Erhöhung der Steifheit des Moleküls, da sie die freie Rotation der Bindungen im Furanring der Ribose einschränkt..
Wie auch für cyclisches AMP sind die glykosidische Bindung zwischen Guaninring und Ribose und seine Rotationsfreiheit wichtige Strukturparameter für die spezifische Erkennung von cyclischem GMP..
Im Gegensatz zu den vielen und sehr unterschiedlichen Funktionen, die andere analoge cyclische Nukleotide wie cyclisches AMP haben, ist die Funktion von cyclischem GMP etwas eingeschränkter:
1-Beteiligt sich an Signalprozessen als Reaktion auf die Lichtstimulation von visuellen Pigmenten. Seine Konzentration wird durch die Aktivierung eines G-Proteins verändert, das den Lichtreiz wahrnimmt und mit einer abhängigen cyclischen GMP-Phosphodiesterase interagiert.
Änderungen in den Spiegeln dieses Nukleotids verändern die Permeabilität der Membran der stabförmigen Augenzellen für Natriumionen, was andere Änderungen verursacht, die die Übertragung des Stimulus auf den Sehnerv beenden.
2-Es hat Funktionen im Muskelkontraktions- und Entspannungszyklus der glatten Muskulatur als Reaktion auf Stickoxid und andere chemische Verbindungen verschiedener Art.
3-Eine Erhöhung seiner Konzentration aufgrund der Reaktion auf natriuretische Peptide hängt mit der Regulierung der Bewegung von Natrium- und Wasserionen durch Zellmembranen zusammen.
4-In einigen Organismen kann cyclisches GMP mit cyclischem AMP um cyclische Nucleotidphosphodiesterase konkurrieren, und die Zugabe von cyclischem GMP kann zu einer Erhöhung der Konzentration von cyclischem AMP beitragen, indem dessen Abbau verringert wird.
5-Bakterien mögen E coli Erhöhen Sie ihren Gehalt an cyclischem GMP, wenn Sie Chemo-Lockstoffen ausgesetzt sind, was darauf hinweist, dass dieses Nukleotid als Reaktion auf diese chemischen Stimuli an Signalprozessen beteiligt ist.
6-Es wurde festgestellt, dass zyklisches GMP auch wichtige Auswirkungen auf die Vasodilatations- und Erektionsprozesse bei Säugetieren hat.
7-Viele Gate-Ionenkanäle (Calcium und Natrium) werden durch intrazelluläre Liganden reguliert, die spezifisch cyclisches GMP verwenden.
Bisher hat noch niemand einen Kommentar zu diesem Artikel abgegeben.