Guanosín trifosfato (GTP)

Guanosín trifosfato (GTP)

Definición

El guanosín trifosfato (GTP), 
también conocido como
 guanosina-5'-trifosfato, es uno de los                                              Estructura:  C10H16N5O14P3     
nucleótidos trifosfato usados en el
metabolismo celular cuya base 
nitrogenada es la prina y guanida.

Esta molécula se clasifica dentro de
los llamados coenzimas que son
 moléculas necesarias para el 
funcionamiento de uno o de varias    
 enzimas como las proteínas 

 principalmente. La principal función de  la GTP es la de llevar energía en forma de fosfatos. Las uniones de 

 los grupos de fosfatos son grandes fuentes de energía. La energía se libera dependiendo de las necesidades de metabolismo para ser utilizada en las diferentes reacciones químicas del organismo. Este increíble fenómeno se produce por la hidrólisis de la molécula de GTP y por las enzimas GTPasas. Otra función del GTP es la síntesis de ADN (replicación, la división del ADN en dos para dar nuevas células) y en la de ARN (transcripción, que es la copia de la información de la cadena de ADN original).

Por otro lado el GTP es esencial en ciertas vías de señalización, en las que actúa como activador de sustratos en reacciones metabólicas, al igual que hace el ATP pero de una forma más específica.

Proceso de uso celular.

La enzima succinil sintetiza y cataliza la síntesis del guanosín trifosfato (GTP) mitocondrial y del adenosín trifosfato (ATP). Mientras que el ATP que proviene del metabolismo de la glucosa está unido con la fosforilación oxidativa (La fosforilación oxidativa es un proceso metabólico que utiliza energía liberada por la oxidación de nutrientes para producir adenosín trifosfato.) y por tanto puede variar, cada molécula de glucosa metabolizada en la célula beta pancreática produce aproximadamente una molécula de GTP. Esta proporción constante hace que el GTP sea un buen indicador del estado energético de la célula. En este trabajo se suprimió la producción de GTP mediante ARN corto de interferencia (siARN) comprobando que esto producía una disminución del 50% de la secreción de insulina por estimulación con glucosa. En cambio la supresión de la producción de ATP incrementó al doble la secreción de insulina. El incremento en la secreción de insulina correlacionaba con un incremento en el calcio citosólico. Estos datos sugieren un papel del GTP mitocondrial en el control de la secreción de insulina en respuesta a la glucosa a través de la modulación del metabolismo mitocondrial. Probablemente el calcio mitocondrial participa en este proceso. El estrecho acoplamiento del GTP mitocondrial con los niveles de actividad del ciclo oxidativo de los ácidos tricarboxílicos convierte al GTP en una importante señal molecular de esa actividad. 

Aplicaciones metabólicas o Actividades metabólicas

Transferencia de energía

El GTP está implicado en la transferencia de energía en el interior de la célula. Por ejemplo, una molécula de GTP es generada en cada recorrido del ciclo de Krebs. Su energía es equivalente a la de generar una molécula de ATP y de hecho, es rápidamente convertida a éste.

Traducción genética

Durante la fase de elongación de la traducción, el GTP se utiliza como fuente de energía para la unión de un nuevo complejo del aminoácido-ARNt al sitio A del ribosoma. Del mismo modo, el GTP es usado como fuente de energía para la translocación del ribosoma hacia el extremo 3' del ARNm.

Inestabilidad dinámica de los microtúbulos

Durante la polimerización ( que es la unión de reactivos moleculares para dar una molecula aun más pesada) de los microtúbulos, cada heterodímero formado por una subunidad α y una β, porta dos moléculas de GTP. El GTP es hidrolizado posteriormente a GDP cuando el heterodímero es incorporado al extremo positivo del filamento en crecimiento. Parece que la hidrólisis del GTP no es obligatoria para la formación del microtúbulo, sin embargo, sólo las moléculas de GDP-tubulina son capaces de despolimerizar. Así, un extremo GTP-tubulina en el microtúbulo estabiliza éste evitando su despolimerización. Una vez el GTP de este extremo es hidrolizado, el microtúbulo se despolimeriza rápidamente.

cGTP

El guanosín trifosfato cíclico (cGTP) ayuda al adenosín monofosfato cíclico para activar los canales iónicos regulados por nucléotidos cíclicos en el sistema olfativo.