Guanozin je nukleozid purinske baze gvanina i nastaje dodavanjem jednostavnog šećer riboza. Ako je deoksiriboza, umjesto riboza, koji je u prilogu, to je deoksiguanozin. Guanozin je komponenta spirala i dvostrukih spirala RNA. Analogni deoksiguanozin dio je DNA. Gvanozin, kao gvanozin trifosfat (GTP) s tri fosfat vezane skupine, važno je skladište energije i donor fosfatnih skupina unutar citratnog ciklusa u stanici mitohondriji.
Što je gvanozin?
Gvanozin je nukleozid purinske baze gvanina. Nastaje dodavanjem a riboza skupina putem N-glikozidne veze. U analognom deoksiguanozinu, vezana pentoza sastoji se od deoksiribozne skupine. Guanozin i deoksiguanozin sastojci su pojedinačne i dvostruke spiralne cijevi RNA i DNA. Komplementarnu bazu u svakom slučaju čine pirimidinska baza citozin ili njegov nukleozid citidin i deoksicitidin, s kojima je gvanozin povezan kao bazni par s trostrukim vodik most. S dodatnim fosfat pridruženim skupinama, gvanozin čini važan funkcionalni dio takozvanog citratnog ciklusa unutar respiratornog lanca kao gvanozin difosfat (GDP) i kao gvanozin trifosfat (GTP). Ovo je lanac katalitički kontroliranih procesa unutar metabolizam energije koji se odvija u mitohondriji stanica. GTP ovdje služi kao skladište energije i fosfat darivatelj grupe. Pod djelovanjem određenog enzima, GTP se može pretvoriti u ciklički gvanozin monofosfat, koji igra posebnu ulogu u prenošenju signala unutar stanice, razdvajanjem dvije fosfatne skupine. U malo modificiranom obliku, takozvanom Ran-GTP, GTP obavlja transportne zadatke za nužni transport tvari između stanične jezgre i citosola, prevladavajući stanična membrana u svakom slučaju.
Funkcija, radnja i zadaci
Dvostruka i pojedinačna spirala genetskog materijala DNA i RNA sastoje se od spajanja samo četiri različita nukleina baze, od kojih se baze gvanin i adenin temelje na purinskoj okosnici, koja se sastoji od peto- i šesteročlanog prstena. Dva baze citozin i timin utjelovljuju pirimidinske baze s aromatičnim šesteročlanim prstenom. Nukleinska baza uracil, koja je gotovo identična timinu i zauzima položaj timina u RNA, mora se smatrati iznimkom. Međutim, dugi lanci zavojnica ne sastoje se od neizmijenjenih nukleinske kiseline, ali njihovih nukleotida. Nukleinska baze se pretvaraju u riboze ili deoksiriboze dodavanjem jedne ribozne skupine (RNA), odnosno jedne deoksiribozne skupine (DNA), te u odgovarajući nukleotid dodavanjem jedne ili više fosfatnih skupina. U slučaju gvanina, ovo je gvanozin monofosfat ili deoksiguanozin monofosfat, koji je ugrađen kao karika u dugolančane zavojnice RNA i DNA. Kao komponenta DNA i RNA, guanozin - poput ostalih nukleotida - nema aktivnu ulogu, ali preko kopija DNA lanca kodira odgovarajuću proteini koji se sintetiziraju u stanici. Aktivnu ulogu igra gvanozin u obliku GTP-a i BDP-a u citratnom ciklusu unutar respiratornog lanca kao donor fosfatne skupine. U modificiranom obliku gvanozin monofosfata, nukleotid također preuzima aktivnu ulogu i pruža glasnik za unutarstanični transport signala, što je posebno važno za anaboličke procese u sintezi proteina. U obliku Ran-GTP, nukleotid pruža specijalizirana transportna sredstva za transport tvari iz jezgre kroz nuklearnu membranu u citosol.
Formiranje, pojava, svojstva i optimalne razine
Kemijska molekularna formula gvanozina je C10H13N5O5, što ukazuje da je nukleozid u cijelosti sastavljen od ugljen, vodik, dušiki kisik, Ovi su molekule koji su dostupni u gotovo neograničenim količinama na Zemlji. Rijetko elementi u tragovima or minerala nisu dio gvanozina. Guanozin se nalazi - uglavnom u obliku istoimenog nukleotida - s malim iznimkama u svim ljudskim stanicama kao komponenta DNA i RNA, kao i u mitohondriji i citosol stanica. Tijelo je sposobno sintetizirati gvanozin u metabolizmu purina u vrlo složenom procesu. Međutim, preferirani način za dobivanje gvanozina je postupak spašavanja. Spojevi veće vrijednosti koji sadrže nukleinske baze ili nukleotide enzimski se katalitički razgrađuju na takav način da se nukleozidi poput gvanozina mogu reciklirati. Za tijelo to ima tu prednost što su procesi biokemijske razgradnje manje složeni i time manje skloni pogreškama, te da se događa manje energije, tj. manje ATP-a i manja potrošnja GTP-a. Složenost i brzina kojom su gvanozin i njegovi mono-, di- i trifosfati uključeni u katalitičke reakcije ne dopuštaju izravnu izjavu o optimalnom koncentracija in krv serum.
Bolesti i poremećaji
Višestruki metabolički procesi u koje je uključen gvanozin, zajedno s drugim nukleozidima, a posebno u fosforiliranom obliku kao nukleotid, nalažu da se disfunkcija može pojaviti u nekim točkama metabolizma. Uglavnom su genetski nedostaci ti koji mogu rezultirati nedostatkom određenih enzimi ili inhibicija njihove bioaktivnosti. Poznati genetski defekt vezan za X dovodi do Lesch-Nyhanovog sindroma. Sindrom uzrokuje disfunkciju na putu spašavanja metabolizma purina, tako da tijelo mora sve više slijediti anabolički put nove sinteze. Recesivno naslijeđeni genetski nedostatak dovodi do gubitka funkcije hipoksantin-gvanin fosforiboziltransferaze (HGPRT). Unatoč povećanoj novoj sintezi, razvija se nedostatak gvanozina ili njegovih bioaktivnih derivata. To je povezano s pretjeranim mokraćne kiseline proizvodnja, koja uzrokuje odgovarajuće popratne simptome kao što je stvaranje mokraćnih i bubrežnih kamenaca. Trajno povišen mokraćne kiseline nivo može dovesti taloženju kristala mokraćne kiseline u tkivu i uzrokuju bolne napade giht. Još su ozbiljniji u tom pogledu neurološki poremećaji, uključujući tendenciju samoosakaćenja.
