gvanozin je nukleozid purina baznog gvanina i nastaje dodatkom jednostavne šećerne riboze. Ako se doda deoksiriboza, a ne riboza, to je deoksiguanozin.
Guanozin je dio vijaka i dvostrukih spirala RNA. Analogni deoksiguanozin dio je DNK. Kao gvanozin trifosfat (GTP) s tri povezane fosfatne skupine, guanozin je važno skladište energije i davatelj fosfatnih skupina unutar citratnog ciklusa u mitohondrijama stanica.
Što je gvanozin?
Guanozin je nukleozid gvinine baze purina. Nastaje dodatkom riboze skupine putem N-glikozidne veze. U slučaju analognog deoksiguanozina, pripojena pentoza sastoji se od deoksiribozne skupine.
Gvanozin i deoksiguanozin sastojak su jednostrukih i dvostrukih spirala RNA i DNK. Komplementarna baza tvori citozin pirimidinske baze ili njezin nukleozidni citidin i deoksicitidin, na koji je gvanozin povezan kao bazni par s trostrukom vodikovom vezom. Uz dodatno spojene fosfatne skupine, gvanozin čini važan funkcionalni dio takozvanog ciklusa limunske kiseline unutar dišnog lanca, kao gvanozin-difosfat (BDP) i kao gvanozin-trifosfat (GTP).
To je lanac katalitički kontroliranih procesa unutar energetskog metabolizma koji se odvijaju u mitohondrijama stanica. GTP služi kao davatelj energije i davatelj fosfatne skupine. Pod djelovanjem određenog enzima, GTP se može pretvoriti u ciklički gvanozin monofosfat razdvajanjem dvije fosfatne skupine, što ima posebnu ulogu u prijenosu signala unutar stanice. U malo izmijenjenom obliku, GTP preuzima transportne zadatke poznate kao Ran-GTP za potreban transport tvari između stanične jezgre i citosola, svladavajući staničnu membranu.
Funkcija, efekt i zadaće
Dupli i pojedinačni helikopti DNA genetskog materijala i RNA sastoje se od lanca od samo četiri različite nukleobaze, od kojih se baza guanina i adenina temelji na kosturu purina, koji se sastoji od petoklanog i šesteročlanog prstena.
Dvije baze citozin i timin utjelovljuju pirimidinske baze s aromatičnim šesteročlanim prstenom. Nukleobazni uracil mora se promatrati kao izuzetak, koji je gotovo identičan timinu i zauzima mjesto timina u RNA. Međutim, dugi se lanci helika ne sastoje od nepromijenjenih nukleinskih kiselina, već od njihovih nukleotida. Nukleobaze se pretvaraju u riboze ili deoksiriboze dodatkom riboze skupine (RNA) ili deoksiribozne skupine (DNA), a odgovarajući nukleotid transformira se dodatkom jedne ili više fosfatnih skupina. U slučaju gvanina, to je gvanozin monofosfat ili deoksiguanozin monofosfat, koji je ugrađen kao poveznica u dugolančane helikoptere RNA i DNK.
Kao sastavni dio DNK i RNK, guanozin - kao i ostali nukleotidi - nema aktivnu ulogu, već umjesto toga kodira odgovarajuće proteine koji se sintetiziraju u stanici putem kopija DNA lanca. Guanozin igra aktivnu ulogu u obliku GTP-a i BDP-a u ciklusu limunske kiseline unutar respiratornog lanca kao davatelj fosfatne skupine. U modificiranom obliku guanozin monofosfata, nukleotid također preuzima aktivnu ulogu i djeluje kao glasnik za prijenos unutarćelijskog signala, što je posebno važno za anaboličke procese u sintezi proteina. U obliku Ran-GTP, nukleotid djeluje kao specijalizirano transportno sredstvo za transport tvari iz ćelijskog jezgra kroz nuklearnu membranu u citosol.
Obrazovanje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti
Kemijska formula gvanozina je C10H13N5O5 i pokazuje da se nukleozid sastoji isključivo od ugljika, vodika, dušika i kisika. Oni su molekule dostupne u gotovo neograničenim količinama na zemlji. Rijetki elementi u tragovima ili minerali nisu dio gvanozina.
Guanozin se pojavljuje - uglavnom u obliku istoimenog nukleotida - uz nekoliko izuzetaka u svim ljudskim stanicama kao komponenti DNK i RNK, kao i u mitohondrijama i u citosolu stanica. Tijelo je sposobno sintetizirati guanozin unutar metabolizma purina u vrlo složenom procesu. Međutim, poželjna je ekstrakcija gvanozina putem postupka spašavanja. Spojevi veće vrijednosti koji sadrže nukleobaze ili nukleotide razgrađuju se enzimski i katalitički na način da se nukleozidi, poput gvanozina, mogu reciklirati.
Za tijelo to ima prednost što su procesi biokemijskog raspada manje složeni, a time i manje skloni pogreškama i manje energije, tj. Manje ATP-a i manje potrošnje GTP-a. Složenost i brzina kojom su ganozin i njegovi mono-, di- i trifosfati uključeni u katalitičke reakcije ne dopuštaju izravnu izjavu o optimalnoj koncentraciji u krvnom serumu.
Bolesti i poremećaji
Višestruki metabolički procesi u kojima je gvanozin uključen zajedno s drugim nukleozidima, posebno u fosforiliranom obliku kao nukleotid, znače da se u pojedinim trenucima metabolizma mogu pojaviti funkcionalni poremećaji.
Prije svega, genetske oštećenja mogu dovesti do toga da određeni enzimi nisu prisutni ili da se njihova bioaktivnost inhibira. Poznati genetski defekt povezan s X, dovodi do Lesch-Nyhan sindroma. Sindrom uzrokuje neispravnost u putu spašavanja metabolizma purina, tako da tijelo mora sve više ići anaboličkim putem nove sinteze. Genetska oštećenja, koja se mogu naslijediti recesivno, dovode do disfunkcije hipoksantin-gvanin-fosforibozil-transferaze (HGPRT).
Unatoč povećanoj novoj sintezi, postoji manjak guanozina i njegovih bioaktivnih derivata. To je povezano s prekomjernom proizvodnjom mokraćne kiseline, što uzrokuje popratne simptome, poput stvaranja mokraćnih i bubrežnih kamenaca. Trajno povećana razina mokraćne kiseline može dovesti do taloženja kristala mokraćne kiseline u tkivu i uzrokovati bolne napade gihta. Neurološki poremećaji, uključujući sklonost samoponižavanju, još su ozbiljniji.
