Det Cyklisk GMP, også kendt som cyklisk guanosinmonophosphat, cyklisk guanosinmonophosphat eller guanosin 3 ', 5'-monophosphat, det er et cyklisk nukleotid involveret i adskillige cellulære processer, især dem, der er relateret til signalering og intracellulær kommunikation.
Det blev først beskrevet for mere end 40 år siden kort efter opdagelsen af dets analoge, cykliske AMP, som adskiller sig fra det med hensyn til den nitrogenholdige base, da det ikke er et nukleotid af guanin, men af adenin..
Ligesom andre cykliske nukleotider, såsom den førnævnte cykliske AMP eller cykliske CTP (cyklisk cytidinmonophosphat), er strukturen af cyklisk GMP afgørende for dets kemiske egenskaber og biologiske aktivitet ud over at gøre den mere stabil end dens modstykke..
Dette nukleotid produceres af et enzym kendt som guanylylcyclase og er i stand til at affyre signalkaskader af cyklisk afhængige GMP-proteinkinaser på en lignende måde som cyklisk AMP..
Det er ikke kun blevet beskrevet i pattedyr, som er meget komplekse dyr, men også i de enkleste prokaryoter, der er inkluderet i kongedømmene eubakterier og arkæer. Dens tilstedeværelse i planter er stadig et spørgsmål om debat, men bevis tyder på, at det er fraværende i disse organismer..
Artikelindeks
Den intracellulære koncentration af cykliske guaninnukleotider såvel som adenin er ekstremt lav, især sammenlignet med dets ikke-cykliske analoger, der er mono-, di- eller triphosphat..
Imidlertid kan niveauerne af dette nukleotid ændres selektivt i nærværelse af visse hormonelle stimuli og andre faktorer, der opfører sig som primære budbringere..
Metabolismen af cyklisk GMP er delvist uafhængig af metabolismen af cyklisk AMP og andre analoge nukleotider. Dette produceres ud fra GTP af et enzymsystem kendt som guanylylcyclase eller guanylatcyclase, som er et delvist opløseligt enzym i de fleste væv.
Guanylatcyclaseenzymer er ansvarlige for "cykliseringen" af phosphatgruppen i position 5 'af sukkerresten (ribose), hvilket forårsager binding af det samme phosphat til to forskellige OH-grupper i det samme molekyle.
Dette enzym er meget rigeligt i tyndtarmen og lungerne hos pattedyr, og den mest aktive kilde findes i sædceller fra en art af søpindsvin. I alle de organismer, der er blevet undersøgt, afhænger det af divalente manganioner, som adskiller det fra adenylatcyklusser, der afhænger af magnesium eller zink..
Cyklisk GMP-nedbrydning medieres af cykliske nukleotidphosphodiesteraser, der ikke synes at være specifikke, da det er blevet vist, at de samme enzymer er i stand til at anvende både cyklisk AMP og cyklisk GMP som hydrolyserbare substrater..
Begge processer, dannelse og nedbrydning styres omhyggeligt intracellulært..
Strukturen af cyklisk GMP er ikke signifikant forskellig fra strukturen for andre cykliske nukleotider. Som navnet antyder (guanosin 3 ', 5'-monophosphat) har en phosphatgruppe bundet til ilt på carbonet i 5'-positionen af et ribosesukker.
Nævnte ribosesukker er samtidig bundet til nitrogenbasen i den guanin-heterocykliske ring ved hjælp af en glykosidisk binding med carbonet i 1'-positionen af ribosen..
Fosfatgruppen, der er bundet til oxygenatomet i 5'-positionen af ribose, er smeltet sammen trans gennem en phosphodiesterbinding, der forekommer mellem den samme phosphatgruppe og carbonoxygen i 3'-positionen af ribose, hvorved der dannes et 3'-5'- "phosphattrans-smeltet " (fra engelsk 3'-5 '-trans-smeltet fosfat).
Fusionen af phosphatgruppen eller dens "cyklisering" forårsager en forøgelse af molekylets stivhed, da det begrænser den frie rotation af bindingerne i furanringen af ribose..
Som det også er tilfældet for cyklisk AMP, er den glykosidiske binding mellem guaninringen og ribosen og dens rotationsfrihed vigtige strukturelle parametre for den specifikke genkendelse af cyklisk GMP..
I modsætning til de mange og meget varierede funktioner, som andre analoge cykliske nukleotider som cyklisk AMP har, er funktionen af cyklisk GMP lidt mere begrænset:
1-Deltager i signalprocesser som reaktion på lysstimulering af visuelle pigmenter. Dens koncentration er modificeret på grund af aktivering af et G-protein, der opfatter lysstimulus og interagerer med en afhængig cyklisk GMP-phosphodiesterase.
Ændringer i niveauerne af dette nukleotid ændrer permeabiliteten af membranen i de stavformede okulære celler til natriumioner, hvilket forårsager andre ændringer, der afslutter transmissionen af stimulus til synsnerven.
2-Det har funktioner i muskelkontraktion og afslapningscyklus af glat muskulatur som reaktion på nitrogenoxid og andre kemiske forbindelser af forskellig art.
3-En stigning i koncentrationen på grund af reaktionen på natriuretiske peptider er relateret til reguleringen af bevægelsen af natrium- og vandioner gennem cellemembraner.
4-I nogle organismer kan cyklisk GMP konkurrere med cyklisk AMP om cyklisk nukleotidphosphodiesterase, og tilsætningen af cyklisk GMP kan bidrage til en stigning i koncentrationen af cyklisk AMP ved at reducere dets nedbrydning.
5-bakterier som E coli øge deres niveauer af cyklisk GMP, når de udsættes for kemo-tiltrækningsmidler, hvilket indikerer, at dette nukleotid er involveret i signalprocesser som reaktion på disse kemiske stimuli.
6-Det er blevet bestemt, at cyklisk GMP også har vigtige implikationer i vasodilatation og erektionsprocesser hos pattedyr.
7-mange gate-ionkanaler (calcium og natrium) reguleres af intracellulære ligander, der specifikt bruger cyklisk GMP.
Endnu ingen kommentarer