Ang cyclic GMP , guanosine monophosphate na kilala rin bilang cyclic guanosine monophosphate o guanosine 3 ng ', 5'-monophosphate ay isang nucleotide na kasangkot sa maraming mga proseso ng cyclic cell, lalo na ang mga kaugnay na senyas at intercellular na komunikasyon.
Inilarawan ito sa kauna-unahang pagkakataon higit sa 40 taon na ang nakalilipas, makalipas ang ilang sandali na natuklasan ang analog, cyclic AMP, na naiiba sa mga ito sa mga tuntunin ng base ng nitrogenous, dahil hindi ito nucleotide ng guanine ngunit ng adenine.
Ang istruktura ng kemikal ng siklikang Guanosine monophosphate o GMP (Pinagmulan: en: Gumagamit: Diberri sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)
Tulad ng iba pang mga cyclic nucleotides tulad ng nabanggit na paikot na AMP o cyclic CTP (cyclic cytidine monophosphate), ang istraktura ng cyclic GMP ay nagpapasiya para sa mga kemikal na katangian at aktibidad na biological, bilang karagdagan sa paggawa ng mas matatag kaysa sa katapat nito.
Ang nucleotide na ito ay ginawa ng isang enzyme na kilala bilang guanylyl cyclase at may kakayahang magpaputok ng mga signaling cascades ng mga kinases na protina ng GMP na mga sikase, sa isang katulad na paraan sa siklo ng AMP.
Inilarawan hindi lamang sa mga mammal, na kung saan ay lubos na kumplikadong mga hayop, kundi pati na rin sa pinakasimpleng mga prokaryote, na kasama sa mga kaharian ng eubacteria at archaea. Ang pagkakaroon nito sa mga halaman ay isang isyu pa rin ng debate, ngunit ipinapahiwatig ng ebidensya na wala ito sa mga organismo na ito.
Pagbuo at pagkasira
Ang intracellular na konsentrasyon ng cyclic guanine nucleotides, pati na rin ng adenine, ay napakababa, lalo na kung ihahambing sa kanilang mga di-cyclic analogues na mono-, di- o triphosphated.
Gayunpaman, ang mga antas ng nucleotide na ito ay maaaring pumiling binago sa pagkakaroon ng ilang mga hormonal stimuli at iba pang mga kadahilanan na kumikilos bilang pangunahing messenger.
Ang metabolismo ng cyclic GMP ay bahagyang independiyenteng ng metabolismo ng siklik na AMP at iba pang mga analogous nucleotides. Ginagawa ito mula sa GTP ng isang sistema ng enzyme na kilala bilang guanylyl cyclase o guanylate cyclase, na isang bahagyang natutunaw na enzyme sa karamihan ng mga tisyu.
Ang Guanylate cyclase enzymes ay may pananagutan sa "pag-ikot" ng pangkat na pospeyt sa posisyon na 5 'ng residue ng asukal (ribose), na nagiging sanhi ng pagbubuklod ng parehong pospeyt sa dalawang magkakaibang mga grupo ng OH sa parehong molekula.
Ang enzyme na ito ay napakarami sa maliit na bituka at baga ng mga mammal at ang pinaka aktibong mapagkukunan ay matatagpuan sa tamud ng isang species ng sea urchin. Sa lahat ng mga organismo na napag-aralan, nakasalalay ito sa mga divalent manganese ions, na naiiba ito mula sa mga siklo ng adenylate, na nakasalalay sa magnesium o sink.
Ang pagbagsak ng Cyclic GMP ay pinagsama sa pamamagitan ng cyclic nucleotide phosphodiesterases na hindi lilitaw na tiyak, dahil ipinakita na ang parehong mga enzyme ay may kakayahang gamitin ang parehong siklo na AMP at siklikang GMP bilang hydrolyzable substrates.
Ang parehong mga proseso, pagbuo at marawal na kalagayan, ay maingat na kinokontrol nang intracellularly.
Istraktura
Ang istraktura ng cyclic GMP ay hindi makabuluhang naiiba sa iba pang mga cyclic nucleotides. Tulad ng ipinahihiwatig ng pangalan nito (guanosine 3 ', ang 5'-monophosphate) ay may pangkat na pospeyt na nakakabit sa oxygen sa carbon sa posisyon ng 5' ng isang ribose sugar.
Ang sinabi ng ribose asukal ay naka-link nang sabay-sabay sa base ng nitrogen ng heterocyclic guanine singsing sa pamamagitan ng isang glycosidic bond na may carbon sa posisyon ng 1 'ribose.
Ang pangkat na pospeyt na nakalakip sa atom na oxygen sa 5 'na posisyon ng ribose ay trans-fused sa pamamagitan ng isang bond na phosphodiester, na nangyayari sa pagitan ng parehong pangkat na pospeyt at ang oxygen ng carbon sa posisyon ng 3' ribose, sa gayon bumubuo ng isang 3'-5'- "trans-fuse" na posporus (3'-5'- trans -fused phosphate).
Ang pagsasanib ng pangkat na pospeyt o ang "pag-ikot" nito ay nagdudulot ng pagtaas sa katigasan ng molekula, dahil pinipigilan nito ang libreng pag-ikot ng mga bono sa furan singsing ng ribose.
Tulad din ng totoo para sa cyclic AMP, ang glycosidic bond sa pagitan ng guanine singsing at ribose at ang kalayaan nito sa pag-ikot ay mahalagang mga istruktura para sa istruktura para sa tiyak na pagkilala sa siklikanong GMP.
Mga Tampok
Hindi tulad ng marami at lubos na iba-ibang mga pag-andar na mayroon ng iba pang mga analogous cyclic nucleotides tulad ng cyclic AMP, ang pagpapaandar ng cyclic GMP ay medyo pinigilan:
1-Nakikilahok sa mga proseso ng senyas bilang tugon sa magaan na pagpapasigla ng mga visual pigment. Ang konsentrasyon nito ay nabago dahil sa pag-activate ng isang protina ng G na nakikita ang light stimulus at nakikipag-ugnay sa isang GMP na nakasalalay sa cyclic phosphodiesterase.
Ang mga pagbabago sa mga antas ng nucleotide na ito ay nagbabago ng pagkamatagusin ng lamad ng mga hugis-rod na ocular cells sa mga sodium ion, na nagiging sanhi ng iba pang mga pagbabago na nagtatapos sa paghahatid ng stimulus sa optic nerve.
2-Mayroon itong mga pag-andar sa pag-urong ng kalamnan at pag-ikot ng kalamnan ng makinis na kalamnan bilang tugon sa nitric oxide at iba pang mga kemikal na compound ng iba't ibang kalikasan.
3-Isang pagtaas sa konsentrasyon nito dahil sa tugon sa natriuretic peptides ay nauugnay sa regulasyon ng paggalaw ng sodium at tubig ions sa pamamagitan ng mga lamad ng cell.
4-Sa ilang mga organismo, ang cyclic GMP ay maaaring makipagkumpetensya sa cyclic AMP para sa cyclic nucleotide phosphodiesterase, at ang pagdaragdag ng cyclic GMP ay maaaring mag-ambag sa isang pagtaas sa konsentrasyon ng cyclic AMP sa pamamagitan ng pagbabawas ng pagkasira nito.
Ang 5-Bakterya tulad ng E. coli ay nagdaragdag ng kanilang mga antas ng cyclic GMP kapag nakalantad sa mga chemo-attractants, na nagpapahiwatig na ang nucleotide na ito ay kasangkot sa mga proseso ng senyas bilang tugon sa mga kemikal na pampasigla.
6-Natukoy na ang cyclic GMP ay mayroon ding mahalagang mga implikasyon sa mga proseso ng vasodilation at pagtayo sa mga mammal.
7-Maraming mga gate channel ng ion (calcium at sodium) ang kinokontrol ng mga intracellular ligand na partikular na gumagamit ng cyclic GMP.
Mga Sanggunian
- Botsford, JL (1981). Mga Cyclic Nucleotides sa Prokaryotes. Mga Review sa Microbiological, 45 (4), 620–642.
- Garrett, R., & Grisham, C. (2010). Biochemistry (ika-4 na ed.). Boston, USA: Brooks / Cole. CENGAGE Pag-aaral.
- Hardman, J., Robison, A., & Sutherland, E. (1971). Cyclic nucleotides. Taunang Mga Review sa Physiology, 33, 311–336.
- Nelson, DL, & Cox, MM (2009). Mga Prinsipyo ng Lehninger ng Biochemistry. Mga Edisyon ng Omega (Ika-5 ed.).
- Newton, RP, & Smith, CJ (2004). Cyclic nucleotides. Phytochemistry, 65, 2423-2437.