Guanosina-5'-trifosfato ( GTP ) es un nucleósido trifosfato de purina . Es uno de los componentes básicos necesarios para la síntesis de ARN durante el proceso de transcripción . Su estructura es similar a la del nucleósido de guanosina , la única diferencia es que los nucleótidos como el GTP tienen fosfatos en su azúcar ribosa . El GTP tiene la nucleobase de guanina unida al carbono 1' de la ribosa y tiene el resto trifosfato unido al carbono 5' de la ribosa.
También tiene el papel de fuente de energía o activador de sustratos en reacciones metabólicas, como el del ATP , pero más específico. 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 proteínas G , en mecanismos de segundo mensajero donde se convierte en guanosina difosfato (GDP) mediante la acción de 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 a 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 microtúbulos , cada heterodímero formado por una molécula de tubulina alfa y beta transporta dos moléculas de GTP, y el GTP se hidroliza a GDP cuando los dímeros de tubulina se agregan al extremo positivo del microtúbulo en crecimiento. Esta hidrólisis de GTP no es obligatoria para la formación de microtúbulos, pero parece que sólo las moléculas de tubulina unidas a GDP son capaces de despolimerizarse. Por tanto, una tubulina unida a GTP sirve como tapa en la punta del microtúbulo para protegerlo de la despolimerización; y, una vez que se hidroliza el GTP, el microtúbulo comienza a despolimerizarse y encogerse rápidamente. [3]
La translocación de proteínas a la matriz mitocondrial implica interacciones tanto de GTP como de ATP. La importación de estas proteínas juega un papel importante en varias vías reguladas dentro del orgánulo mitocondrial, [4] como la conversión de oxalacetato en fosfoenolpiruvato (PEP) en la gluconeogénesis. [ cita necesaria ]
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 mediante muchos procesos, entre ellos:
