三磷酸鸟苷

鳥苷-5'-三磷酸,(縮寫GTP),係一類嘌呤核苷三磷酸。它可以在DNA複製期間的DNA轉錄過程中作爲RNA生物合成的底物。它的結構與含氮鹼基鳥嘌呤相似,唯一的不同是GTP連有一個核糖基團以及三個磷酸基團,其中,鳥嘌呤與核糖基團的1位碳相連,磷酸基團與核糖基團的5位碳相連。

三磷酸鸟苷
IUPAC名
((2R,3S,4R,5R)-5-(2-amino-6-oxo-1,6-dihydro-9H-purin-9-yl)-3,4-dihydroxytetrahydrofuran-2-yl)methyl tetrahydrogen triphosphate
别名 guanosine triphosphate, 9-β-D-ribofuranosylguanine-5'-triphosphate, 9-β-D-ribofuranosyl-2-amino-6-oxo-purine-5'-triphosphate
识别
CAS号 86-01-1  
PubChem 6830
ChemSpider 6569
SMILES
InChI
InChIKey XKMLYUALXHKNFT-UUOKFMHZBF
ChEBI 15996
KEGG C00044
MeSH Guanosine+triphosphate
IUPHAR配体 1742
性质
化学式 C10H16N5O14P3
摩尔质量 523.18 g·mol−1
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

另外,GTP還能在生物體代謝過程中作能量源或底物活化劑,這一點和ATP(三磷酸腺苷)相似,不過,它的專一性較強。GTP在蛋白質生物合成以及糖質新生過程中作能量源。

GTP在信號轉導過程中起不可或缺的作用,特別是和G蛋白作用時以及在第二信使機制中,在GTP酶的催化作用下,GTP會轉化爲GDP(二磷酸鳥苷)。

用途

能量轉化

GTP參與細胞中的能量轉化過程。比如,在三羧酸循環中,一種酶能產出GTP分子。這也相當於產生了一分子的ATP,因爲GTP能被核苷二磷酸激酶(NDK)轉化爲ATP分子[1]

基因轉譯

轉譯過程中,GTP作爲氨酰tRNA核糖體A位點結合、核糖體在mRNA上自5'端向3'端轉位等過程的能量源[2]

微管動力學不穩定性

維管聚合過程中,每一個異質二聚體都由攜帶兩分子GTP的一個α和一個β微管蛋白分子生成。這些分子攜帶的GTP會在二聚體加到延伸中的微管正端時水解。上述GTP水解對微管生成並不是必须的,但似乎只有與GDP結合的微管蛋白可以解聚。因此,不難推測,一個GTP結合微管蛋白在微管尖端作爲一個「帽」來防止解聚。一旦這個GTP分子水解,微管就會開始解聚,並迅速縮短[3]

線粒體功能

蛋白質轉位進入線粒體基質的過程需要與GTP和ATP的相互作用。這些蛋白質的進入對線粒體內幾個調節通路來說至關重要[4]

生物合成

在細胞中,GTP能通過多種途徑合成:

  • 作爲由琥珀酰輔酶A合成酶催化的琥珀酰輔酶A轉化爲琥珀酸過程(該過程是三羧酸循環的一部分)的副產物[1]
  • 通過ATP分子的磷酸基團轉換作用合成。該過程由核苷二磷酸激酶催化,該酶起到平衡不同的核苷三磷酸濃度的作用[1]

cGTP

嗅覺系統中,cGTP(環鳥苷三磷酸)起到幫助cAMP(環腺苷酸)活化環核苷酸門控離子通道的作用[5]

參見

核糖核苷酸


單磷酸腺苷
AMP

二磷酸腺苷
ADP

三磷酸腺苷
ATP

單磷酸鳥苷
GMP

二磷酸鳥苷
GDP

三磷酸鳥苷
GTP

單磷酸胸苷
TMP

二磷酸胸苷
TDP

三磷酸胸苷
TTP

单磷酸尿苷
UMP

二磷酸尿苷
UDP

三磷酸尿苷
UTP

單磷酸胞苷
CMP

二磷酸胞苷
CDP

三磷酸胞苷
CTP

脫氧核糖核苷酸


單磷酸脫氧腺苷
dAMP

二磷酸脫氧腺苷
dADP

三磷酸脫氧腺苷
dATP

單磷酸脫氧鳥苷
dGMP

二磷酸脫氧鳥苷
dGDP

三磷酸脫氧鳥苷
dGTP

單磷酸脱氧胸苷
dTMP

二磷酸脱氧胸苷
dTDP

三磷酸脱氧胸苷
dTTP

單磷酸脫氧尿苷
dUMP

二磷酸脫氧尿苷
dUDP

三磷酸脫氧尿苷
dUTP

單磷酸脫氧胞苷
dCMP

二磷酸脫氧胞苷
dCDP

三磷酸脫氧胞苷
dCTP

參考

  1. Berg, JM; JL Tymoczko; L Stryer. 5th. WH Freeman and Company. 2002: 476. ISBN 0-7167-4684-0.
  2. Solomon, EP; LR Berg; DW Martin. 7th. 2005: 244–245.
  3. Gwen V. Childs. . cytochemistry.net. [2016-07-18]. (原始内容存档于2010-02-15).
  4. Sepuri, Naresh Babu V.; Norbert Schülke; Debkumar Pain. . Journal of Biological Chemistry. 16 January 1998, (273): 1420–1424. doi:10.1074/jbc.273.3.1420.
  5. Boron & Boulpaep. Updated. Elsevier Saunders. 2005: 90. ISBN 1-4160-2328-3.

外部連結

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