Difosfato de guanosina
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| Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) |
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| EBICh |
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| Química biológica |
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| Araña química |
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Identificador de centro de PubChem |
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| UNIVERSIDAD |
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Panel de control CompTox ( EPA ) |
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| Propiedades | |
| C10H15N5O11P2 | |
| Masa molar | 443.200522 |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa). | |
El difosfato de guanosina , abreviado GDP , es un nucleósido difosfato . Es un éster de ácido pirofosfórico con el nucleósido guanosina . El GDP consiste en un grupo pirofosfato , un azúcar pentosa ribosa y la nucleobase guanina . [1]
El GDP es el producto de la desfosforilación de GTP por las GTPasas , por ejemplo, las proteínas G que participan en la transducción de señales .
El PIB se convierte en GTP con la ayuda de la piruvato quinasa y el fosfoenolpiruvato.
PIB y GTP
Hidrólisis de GTP en GDP
La hidrólisis de GTP a GDP es facilitada por las enzimas GTPasa , que utilizan un motivo de sitio activo conservado conocido como proteína activadora de GTPasa (GAP). Inicialmente, una molécula de agua es coordinada por los residuos del sitio activo de la enzima GTPasa. La molécula de agua ataca al fosfato gamma de GTP, lo que lleva a la formación de un estado de transición pentavalente. Este estado de transición se estabiliza mediante interacciones con los residuos del sitio activo, incluidos los residuos catalíticos conservados. Como resultado, el fosfato gamma se escinde y se libera fosfato inorgánico (Pi). Este paso también provoca un cambio conformacional en la enzima que promueve la liberación de GDP. [2]
Funciones bioquímicas
Señalización intracelular
El GDP está involucrado en los procesos de señalización intracelular y funciona como un regulador crítico en la actividad de las GTPasas. Las GTPasas actúan como interruptores moleculares, alternando entre un estado activo unido a GTP y un estado inactivo unido a GDP. La interconversión entre GDP y GTP está estrechamente controlada y sirve como un temporizador molecular para las vías de transducción de señales. Cuando una señal extracelular desencadena la activación de un receptor acoplado a proteína G (GPCR), la proteína G asociada intercambia su GDP unido por GTP, lo que lleva a un cambio conformacional y a la activación de cascadas de señalización posteriores. [3] Esta activación puede estimular una variedad de respuestas celulares, incluida la modulación de la expresión génica, los reordenamientos del citoesqueleto y la regulación de las actividades enzimáticas. La hidrólisis de GTP a GDP por la actividad GTPasa de la proteína G que restaura el estado inactivo, termina así el evento de señalización. [4]
En un tipo de señalización intracelular conocida como proceso de Importación Nuclear, las proteínas citosólicas como las importinas alfa y beta se unirían a la secuencia de localización nuclear que se encuentra dentro de la proteína, a la que este complejo se uniría a un complejo de poro nuclear que permite la translocación al núcleo. [5] La RanGTPasa se uniría a la importina beta, que la elimina del complejo, seguido de la eliminación de la importina alfa, que también está unida a la RanGTPasa. Mientras están unidas a la RanGTPasa, las importinas abandonan el núcleo donde se hidroliza la Ran, convirtiendo el GTP unido en GDP. La Ran-GDP puede regresar al núcleo a través de su unión a un factor de transporte nuclear, donde una proteína de factor de intercambio de nucleótidos de guanina puede venir a catalizar el intercambio de GTP por GDP. También vemos hidrólisis de GTP en situaciones con proteínas Ras en las que ocurre la misma reacción. [6]
Véase también
Referencias
- ^ Crane, Laura J; Miller, David Lee (1974). "Guanosina trifosfato y guanosina difosfato como moléculas determinantes de la conformación. Interacción diferencial de una sonda fluorescente con los complejos de nucleótidos de guanosina del factor de elongación bacteriano Tu". Bioquímica . 13 (5): 933–939. doi :10.1021/bi00702a017. PMID 4591619.
- ^ Calixto, Ana R.; Moreira, Cátia; Pabis, Anna; Kötting, Carsten; Gerwert, Klaus; Rudack, Till; Kamerlin, Shina CL (10 de julio de 2019). "Hidrolisis de GTP sin una base de sitio activo: un mecanismo unificador para Ras y GTPasas relacionadas". Revista de la Sociedad Química Americana . 141 (27): 10684–10701. doi : 10.1021/jacs.9b03193 . ISSN 0002-7863. PMID 31199130.
- ^ Downes, GB; Gautam, N. (15 de diciembre de 1999). "Las familias de genes de subunidades de proteína G". Genómica . 62 (3): 544–552. doi :10.1006/geno.1999.5992. ISSN 0888-7543. PMID 10644457.
- ^ Schmidt, Anja; Hall, Alan (1 de julio de 2002). "Factores de intercambio de nucleótidos de guanina para las GTPasas Rho: cómo activar el interruptor". Genes & Development . 16 (13): 1587–1609. doi : 10.1101/gad.1003302 . ISSN 0890-9369. PMID 12101119.
- ^ Thompson, Marilyn E. (15 de julio de 2018). "BRCA1 16 años después: procesos de importación y exportación nuclear". Revista FEBS . 277 (15): 3072–3078. doi :10.1111/j.1742-4658.2010.07733.x. ISSN 1742-464X. PMID 20608972.
- ^ Shutes, Adam; Der, Channing J. (1 de enero de 2006). "Medición in vitro en tiempo real de la hidrólisis de GTP mediada por GAP intrínseca y Ras". Reguladores y efectores de GTPasas pequeñas: familia Ras . Métodos en enzimología. Vol. 407. Academic Press. págs. 9–22. doi :10.1016/s0076-6879(05)07002-3. ISBN 978-0-12-182812-7. PMID 16757310 . Consultado el 25 de abril de 2024 .
