El difosfato de guanosina , abreviado GDP , es un nucleósido difosfato . Es un éster de ácido pirofosfórico con el nucleósido guanosina . El GDP consiste en un grupo pirofosfato , un azúcar pentosa ribosa y la nucleobase guanina . [1]
El GDP es el producto de la desfosforilación de GTP por las GTPasas , por ejemplo, las proteínas G que participan en la transducción de señales .
El PIB se convierte en GTP con la ayuda de la piruvato quinasa y el fosfoenolpiruvato.
La hidrólisis de GTP a GDP es facilitada por las enzimas GTPasa , que utilizan un motivo de sitio activo conservado conocido como proteína activadora de GTPasa (GAP). Inicialmente, una molécula de agua es coordinada por los residuos del sitio activo de la enzima GTPasa. La molécula de agua ataca al fosfato gamma de GTP, lo que lleva a la formación de un estado de transición pentavalente. Este estado de transición se estabiliza mediante interacciones con los residuos del sitio activo, incluidos los residuos catalíticos conservados. Como resultado, el fosfato gamma se escinde y se libera fosfato inorgánico (Pi). Este paso también provoca un cambio conformacional en la enzima que promueve la liberación de GDP. [2]
El GDP está involucrado en los procesos de señalización intracelular y funciona como un regulador crítico en la actividad de las GTPasas. Las GTPasas actúan como interruptores moleculares, alternando entre un estado activo unido a GTP y un estado inactivo unido a GDP. La interconversión entre GDP y GTP está estrechamente controlada y sirve como un temporizador molecular para las vías de transducción de señales. Cuando una señal extracelular desencadena la activación de un receptor acoplado a proteína G (GPCR), la proteína G asociada intercambia su GDP unido por GTP, lo que lleva a un cambio conformacional y a la activación de cascadas de señalización posteriores. [3] Esta activación puede estimular una variedad de respuestas celulares, incluida la modulación de la expresión génica, los reordenamientos del citoesqueleto y la regulación de las actividades enzimáticas. La hidrólisis de GTP a GDP por la actividad GTPasa de la proteína G que restaura el estado inactivo, termina así el evento de señalización. [4]
En un tipo de señalización intracelular conocida como proceso de Importación Nuclear, las proteínas citosólicas como las importinas alfa y beta se unirían a la secuencia de localización nuclear que se encuentra dentro de la proteína, a la que este complejo se uniría a un complejo de poro nuclear que permite la translocación al núcleo. [5] La RanGTPasa se uniría a la importina beta, que la elimina del complejo, seguido de la eliminación de la importina alfa, que también está unida a la RanGTPasa. Mientras están unidas a la RanGTPasa, las importinas abandonan el núcleo donde se hidroliza la Ran, convirtiendo el GTP unido en GDP. La Ran-GDP puede regresar al núcleo a través de su unión a un factor de transporte nuclear, donde una proteína de factor de intercambio de nucleótidos de guanina puede venir a catalizar el intercambio de GTP por GDP. También vemos hidrólisis de GTP en situaciones con proteínas Ras en las que ocurre la misma reacción. [6]