guanosine

guanosine เป็นนิวคลีโอไซด์ของกัวนีนเบสพิวรีนและเกิดจากการเติมน้ำตาลไรโบสอย่างง่าย ถ้าเติม deoxyribose แทน ribose ก็คือ deoxyguanosine

Guanosine เป็นส่วนหนึ่งของ helices และ double helices ของ RNA deoxyguanosine แบบอะนาล็อกเป็นส่วนหนึ่งของ DNA ในฐานะที่เป็น guanosine triphosphate (GTP) ที่มีกลุ่มฟอสเฟตที่ติดกันสามกลุ่ม guanosine เป็นแหล่งเก็บพลังงานที่สำคัญและเป็นผู้บริจาคกลุ่มฟอสเฟตภายในวงจรซิเตรตในไมโทคอนเดรียของเซลล์

guanosine คืออะไร?

Guanosine เป็นนิวคลีโอไซด์ของ purine base guanine มันถูกสร้างขึ้นโดยการเพิ่มกลุ่มไรโบสผ่านพันธะ N-glycosidic ในกรณีของ deoxyguanosine แบบอะนาล็อกเพนโทสที่แนบมาประกอบด้วยกลุ่ม deoxyribose

Guanosine และ deoxyguanosine เป็นส่วนประกอบของ RNA และ DNA แบบเกลียวเดี่ยวและแบบคู่ ฐานเสริมสร้าง pyrimidine base cytosine หรือ nucleoside cytidine และ deoxycytidine ซึ่ง guanosine เชื่อมโยงเป็นคู่เบสที่มีพันธะไฮโดรเจนสามเท่า ด้วยกลุ่มฟอสเฟตที่ติดอยู่เพิ่มเติม guanosine เป็นส่วนสำคัญในการทำงานของวัฏจักรกรดซิตริกที่เรียกว่าภายในห่วงโซ่ทางเดินหายใจเป็น guanosine diphosphate (GDP) และ guanosine triphosphate (GTP)

เป็นห่วงโซ่ของกระบวนการที่ควบคุมด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาภายในการเผาผลาญพลังงานที่เกิดขึ้นในไมโทคอนเดรียของเซลล์ GTP ทำหน้าที่เป็นที่เก็บพลังงานและผู้บริจาคกลุ่มฟอสเฟต ภายใต้การทำงานของเอนไซม์บางชนิด GTP สามารถเปลี่ยนเป็นโมโนฟอสเฟตกัวโนซีนแบบวัฏจักรได้โดยการแยกกลุ่มฟอสเฟตสองกลุ่มซึ่งมีบทบาทพิเศษในการส่งสัญญาณภายในเซลล์ ในรูปแบบที่ปรับเปลี่ยนเล็กน้อย GTP จะทำหน้าที่ขนส่งของสิ่งที่เรียกว่า Ran-GTP สำหรับการขนส่งสารที่จำเป็นระหว่างนิวเคลียสของเซลล์และไซโตซอลโดยเอาชนะเยื่อหุ้มเซลล์

ฟังก์ชันเอฟเฟกต์และงาน

ขดลวดคู่และเดี่ยวของ DNA และ RNA ของสารพันธุกรรมประกอบด้วยสายโซ่ของนิวคลีโอเบสที่แตกต่างกันเพียงสี่ชนิดซึ่งฐาน guanine และ adenine มีพื้นฐานมาจากโครงกระดูก purine ซึ่งประกอบด้วยวงแหวนห้าและหกเมมเบรน

ฐานทั้งสองไซโตซีนและไทมีนประกอบไปด้วยฐานไพริมิดีนที่มีวงแหวนหกอันที่มีกลิ่นหอม นิวคลีโอเบสยูราซิลต้องถูกมองว่าเป็นข้อยกเว้นซึ่งเกือบจะเหมือนกับไทมีนและเข้ามาแทนที่ไทมีนในอาร์เอ็นเอ อย่างไรก็ตามสายโซ่ยาวของ helices ไม่ได้ประกอบด้วยกรดนิวคลีอิกที่ไม่เปลี่ยนแปลง แต่เป็นนิวคลีโอไทด์ นิวคลีโอเบสจะถูกเปลี่ยนเป็นไรโบสหรือดีออกซีไรโบสโดยการเพิ่มกลุ่มไรโบส (RNA) หรือกลุ่มดีออกซีไรโบส (DNA) และโดยการเพิ่มกลุ่มฟอสเฟตหนึ่งกลุ่มขึ้นไปให้กับนิวคลีโอไทด์ที่เกี่ยวข้อง ในกรณีของ guanine คือ guanosine monophosphate หรือ deoxyguanosine monophosphate ซึ่งรวมอยู่เป็นตัวเชื่อมโยงในเกลียวสายยาวของ RNA และ DNA

ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบของ DNA และ RNA guanosine - เช่นเดียวกับนิวคลีโอไทด์อื่น ๆ - ไม่มีบทบาทสำคัญ แต่จะเข้ารหัสโปรตีนที่เกี่ยวข้องซึ่งถูกสังเคราะห์ในเซลล์ผ่านสำเนาของสายดีเอ็นเอแทน Guanosine มีบทบาทสำคัญในรูปแบบของ GTP และ GDP ในวัฏจักรกรดซิตริกภายในห่วงโซ่ทางเดินหายใจในฐานะผู้บริจาคกลุ่มฟอสเฟต ในรูปแบบของกัวโนซีนโมโนฟอสเฟตที่ปรับเปลี่ยนแล้วนิวคลีโอไทด์ยังมีบทบาทสำคัญและทำหน้าที่เป็นผู้ส่งสารสำหรับการขนส่งสัญญาณภายในเซลล์ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับกระบวนการอะนาโบลิกในการสังเคราะห์โปรตีน ในรูปแบบของ Ran-GTP นิวคลีโอไทด์ทำหน้าที่เป็นพาหนะขนส่งเฉพาะสำหรับการขนส่งสารจากนิวเคลียสของเซลล์ผ่านเยื่อหุ้มนิวเคลียร์ไปยังไซโตซอล

การศึกษาการเกิดคุณสมบัติและค่าที่เหมาะสม

สูตรทางเคมีของ guanosine คือ C10H13N5O5 และแสดงให้เห็นว่านิวคลีโอไซด์ประกอบด้วยคาร์บอนไฮโดรเจนไนโตรเจนและออกซิเจนเท่านั้น เป็นโมเลกุลที่มีอยู่ในปริมาณที่ไม่ จำกัด บนโลก ธาตุหรือแร่ธาตุที่หายากไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของกัวโนซีน

Guanosine เกิดขึ้น - ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของนิวคลีโอไทด์ที่มีชื่อเดียวกันโดยมีข้อยกเว้นบางประการในเซลล์ของมนุษย์ทั้งหมดที่เป็นส่วนประกอบของ DNA และ RNA เช่นเดียวกับในไมโทคอนเดรียและในไซโตซอลของเซลล์ ร่างกายสามารถสังเคราะห์กัวโนซีนภายในเมตาบอลิซึมของพิวรีนในกระบวนการที่ซับซ้อนมาก อย่างไรก็ตามการสกัด guanosine โดยใช้กระบวนการ salvage pathway เป็นที่ต้องการ สารประกอบที่มีมูลค่าสูงกว่าซึ่งประกอบด้วยนิวคลีโอเบสหรือนิวคลีโอไทด์จะถูกย่อยสลายด้วยเอนไซม์และเร่งปฏิกิริยาในลักษณะที่สามารถนำนิวคลีโอไซด์เช่นกัวโนซีนกลับมาใช้ใหม่ได้

สำหรับร่างกายสิ่งนี้มีข้อได้เปรียบที่กระบวนการสลายทางชีวเคมีมีความซับซ้อนน้อยกว่าจึงเกิดข้อผิดพลาดน้อยลงและใช้พลังงานน้อยลงเช่น ATP น้อยลงและใช้ GTP น้อยลง ความซับซ้อนและความเร็วที่ guanosine และ mono-, di- และ triphosphates มีส่วนเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาไม่อนุญาตให้มีข้อความโดยตรงเกี่ยวกับความเข้มข้นที่เหมาะสมในซีรั่มในเลือด

โรคและความผิดปกติ

กระบวนการเผาผลาญหลายอย่างที่ guanosine เกี่ยวข้องร่วมกับนิวคลีโอไซด์อื่น ๆ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในรูปแบบ phosphorylated เป็นนิวคลีโอไทด์หมายความว่าความผิดปกติของการทำงานอาจเกิดขึ้นได้ในบางจุดในการเผาผลาญ

เหนือสิ่งอื่นใดคือข้อบกพร่องทางพันธุกรรมที่อาจทำให้เอนไซม์บางชนิดไม่มีอยู่หรือฤทธิ์ทางชีวภาพถูกยับยั้ง ข้อบกพร่องทางพันธุกรรมที่เชื่อมโยงกับ X ซึ่งเป็นที่รู้จักนำไปสู่โรค Lesch-Nyhan กลุ่มอาการนี้ทำให้เกิดความผิดปกติในเส้นทางกอบกู้ของเมตาบอลิซึมของพิวรีนดังนั้นร่างกายจึงต้องไปสู่เส้นทางการสังเคราะห์ใหม่ของอะนาโบลิกมากขึ้น ความบกพร่องทางพันธุกรรมซึ่งสามารถถ่ายทอดทางพันธุกรรมในลักษณะถอยทำให้เกิดความผิดปกติของ hypoxanthine guanine phosphoribosyl transferase (HGPRT)

แม้จะมีการสังเคราะห์ใหม่เพิ่มขึ้น แต่ก็ยังมีการขาด guanosine และอนุพันธ์ที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพ สิ่งนี้เชื่อมโยงกับการผลิตกรดยูริกมากเกินไปซึ่งทำให้เกิดอาการตามมาเช่นการก่อตัวของนิ่วในปัสสาวะและไต ระดับกรดยูริกที่เพิ่มขึ้นอย่างถาวรสามารถนำไปสู่การตกตะกอนของผลึกกรดยูริกในเนื้อเยื่อและทำให้เกิดโรคเกาต์ได้อย่างเจ็บปวด ความผิดปกติทางระบบประสาทรวมถึงแนวโน้มในการทำร้ายตัวเองนั้นร้ายแรงยิ่งขึ้น