El guanosín-5'-trifosfato ( GTP ) es un nucleósido trifosfato de purina . Es uno de los bloques de construcción necesarios para la síntesis de ARN durante el proceso de transcripción . Su estructura es similar a la del nucleósido guanosina , con la única diferencia de que los nucleótidos como el GTP tienen fosfatos en su azúcar ribosa . El GTP tiene la nucleobase guanina unida al carbono 1' de la ribosa y tiene la fracción trifosfato unida al carbono 5' de la ribosa.
También tiene el papel de fuente de energía o activador de sustratos en reacciones metabólicas, como el ATP , pero de forma más específica. Se utiliza como fuente de energía para la síntesis de proteínas y la gluconeogénesis .
El GTP es esencial para la transducción de señales , en particular con las proteínas G , en los mecanismos de segundo mensajero donde se convierte en guanosina difosfato (GDP) a través de la acción de las GTPasas .
El GTP participa en la transferencia de energía dentro de la célula. Por ejemplo, una molécula de GTP es generada por una de las enzimas del ciclo del ácido cítrico . Esto equivale a la generación de una molécula de ATP , ya que el GTP se convierte fácilmente en ATP con la nucleósido-difosfato quinasa (NDK). [1]
Durante la etapa de elongación de la traducción , el GTP se utiliza como fuente de energía para la unión de un nuevo ARNt unido al amino al sitio A del ribosoma . El GTP también se utiliza como fuente de energía para la translocación del ribosoma hacia el extremo 3' del ARNm . [2]
Durante la polimerización de los microtúbulos , cada heterodímero formado por una molécula de tubulina alfa y una beta lleva dos moléculas de GTP, y el GTP se hidroliza a GDP cuando los dímeros de tubulina se añaden al extremo positivo del microtúbulo en crecimiento. Esta hidrólisis de GTP no es obligatoria para la formación de microtúbulos, pero parece que solo las moléculas de tubulina unidas a GDP son capaces de despolimerizarse. Por tanto, una tubulina unida a GTP actúa como una tapa en la punta del microtúbulo para protegerlo de la despolimerización; y, una vez que el GTP se hidroliza, el microtúbulo comienza a despolimerizarse y a encogerse rápidamente. [3]
La translocación de proteínas a la matriz mitocondrial implica la interacción de GTP y ATP. La importación de estas proteínas desempeña un papel importante en varias vías reguladas dentro del orgánulo mitocondrial, [4] como la conversión de oxaloacetato en fosfoenolpiruvato (PEP) en la gluconeogénesis. [ cita requerida ]
El GTP, en combinación con la ribulosa 5-fosfato , son los compuestos precursores para la síntesis de riboflavina (vitamina B 2 ). [5]
En la célula, el GTP se sintetiza a través de muchos procesos, entre ellos:
