चक्रीय जीएमपी, ग्वानोसिन मोनोफास्फेट भी चक्रीय ग्वानोसिन मोनोफास्फेट या 'की ग्वानोसिन 3 के रूप में जाना जाता है, 5'-मोनोफास्फेट एक न्यूक्लियोटाइड कई प्रक्रियाओं चक्रीय सेल, विशेष रूप से उन संबंधित संकेत और मायत संचार में शामिल है।
40 से अधिक साल पहले पहली बार इसका वर्णन किया गया था, इसके एनालॉग, चक्रीय एएमपी की खोज के तुरंत बाद, जो कि नाइट्रोजनस बेस के संदर्भ में इससे अलग है, क्योंकि यह गुआनाइन का न्यूक्लियोटाइड नहीं है, बल्कि एडिनिन का है।
चक्रीय ग्वानोसिन मोनोफॉस्फेट या जीएमपी की रासायनिक संरचना (स्रोत: en: उपयोगकर्ता: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से दीब्री)
अन्य चक्रीय न्यूक्लियोटाइड जैसे कि उपरोक्त चक्रीय एएमपी या चक्रीय सीटीपी (चक्रीय साइटिडीन मोनोफॉस्फेट), चक्रीय जीएमपी की संरचना इसके रासायनिक गुणों और जैविक गतिविधि के लिए निर्णायक है, इसके अलावा यह अपने समकक्ष से अधिक स्थिर है।
यह न्यूक्लियोटाइड एक एंजाइम द्वारा निर्मित होता है जिसे गाइनील साइक्लेज के रूप में जाना जाता है और यह चक्रीय एएमपी के समान तरीके से चक्रीय-निर्भर जीएमपी प्रोटीन किनेसिस के सिग्नलिंग कैस्केड को फायर करने में सक्षम है।
यह न केवल स्तनधारियों में वर्णित किया गया है, जो अत्यधिक जटिल जानवर हैं, बल्कि सबसे सरल प्रोकैरियोट्स में भी शामिल हैं, जो जीवाणुओं और आर्किया के राज्यों में शामिल हैं। पौधों में इसकी उपस्थिति अभी भी बहस का विषय है, लेकिन सबूत बताते हैं कि यह इन जीवों में अनुपस्थित है।
गठन और गिरावट
चक्रीय ग्वानिन न्यूक्लियोटाइड के इंट्रासेल्युलर सांद्रता, साथ ही एडेनिन की मात्रा बहुत कम है, खासकर जब उनके गैर-चक्रीय एनालॉग्स की तुलना में मोनो-, डी- या ट्राइफॉस्फेट होते हैं।
हालांकि, इस न्यूक्लियोटाइड के स्तर को कुछ हार्मोनल उत्तेजनाओं और अन्य कारकों की उपस्थिति में चुनिंदा रूप से बदला जा सकता है जो प्राथमिक दूत के रूप में व्यवहार करते हैं।
चक्रीय जीएमपी का चयापचय आंशिक रूप से चक्रीय एएमपी और अन्य अनुरूप न्यूक्लियोटाइड के चयापचय से स्वतंत्र है। यह GTP से एक एंजाइम प्रणाली द्वारा उत्पादित किया जाता है जिसे guanylyl cyclase या guanylate cyclase के रूप में जाना जाता है, जो कि अधिकांश ऊतकों में आंशिक रूप से घुलनशील एंजाइम है।
गनीलेट साइक्लेज एंजाइम चीनी अवशिष्ट (राइबोज) की स्थिति 5 में फॉस्फेट समूह के "साइक्लाइजेशन" के लिए जिम्मेदार होते हैं, जिससे एक ही अणु में दो अलग-अलग OH समूहों में एक ही फॉस्फेट का बंधन होता है।
यह एंजाइम स्तनधारियों की छोटी आंत और फेफड़ों में बहुत प्रचुर मात्रा में होता है और सबसे सक्रिय स्रोत समुद्री यूरिन की एक प्रजाति के शुक्राणु में पाया जाता है। जिन सभी जीवों का अध्ययन किया गया है, यह द्विध्रुवीय मैंगनीज आयनों पर निर्भर करता है, जो इसे एडिनाइलेट साइक्लिसिस से अलग करता है, जो मैग्नीशियम या जस्ता पर निर्भर करता है।
चक्रीय जीएमपी की गिरावट चक्रीय न्यूक्लियोटाइड फॉस्फोडिएस्टरेस द्वारा मध्यस्थता की जाती है जो विशिष्ट प्रतीत नहीं होती है, क्योंकि यह दिखाया गया है कि समान एंजाइम चक्रीय एएमपी और चक्रीय जीएमपी दोनों को हाइड्रोलाइज़ेबल सब्सट्रेट के रूप में उपयोग करने में सक्षम हैं।
दोनों प्रक्रियाएं, गठन और गिरावट, ध्यान से इंट्रासेल्युलर रूप से नियंत्रित होती हैं।
संरचना
चक्रीय जीएमपी की संरचना अन्य चक्रीय न्यूक्लियोटाइड से काफी अलग नहीं है। जैसा कि इसके नाम से पता चलता है (गुआनोसिन 3 ', 5'-मोनोफॉस्फेट) में एक फॉस्फेट समूह होता है जो कार्बन में ऑक्सीजन से जुड़ा होता है।
रिबोज की 1 की स्थिति में कार्बन के साथ एक ग्लाइकोसिडिक बंधन के माध्यम से ऋबोज चीनी एक हीरोजेनिक गुआनिन अंगूठी के नाइट्रोजन आधार से जुड़ा हुआ है।
फॉस्फेट समूह जो रिबोज की 5 की स्थिति में ऑक्सीजन परमाणु से जुड़ा होता है, फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड के माध्यम से ट्रांस-फ्यूज्ड होता है, जो राइबोज के 3 'पोजिशन पर समान फॉस्फेट समूह और कार्बन के ऑक्सीजन के बीच होता है। इस प्रकार 3'-5'- "ट्रांस-फ्यूस्ड" फॉस्फेट (3'-5'- ट्रांसफ्यूज्ड फॉस्फेट) का निर्माण।
फॉस्फेट समूह या इसके "चक्रवातीकरण" का संलयन अणु की कठोरता में वृद्धि का कारण बनता है, क्योंकि यह पसलियों के फ्रान रिंग में बंधों के मुक्त रोटेशन को प्रतिबंधित करता है।
जैसा कि चक्रीय एएमपी के लिए भी सही है, गाइनिन रिंग और राइबोस के बीच ग्लाइकोसिडिक बंधन और इसके रोटेशन की स्वतंत्रता चक्रीय जीएमपी की विशिष्ट मान्यता के लिए महत्वपूर्ण संरचनात्मक पैरामीटर हैं।
विशेषताएं
चक्रीय एएमपी जैसे अन्य अनुरूप चक्रीय न्यूक्लियोटाइड के कई और अत्यधिक विविध कार्यों के विपरीत, चक्रीय जीएमपी का कार्य थोड़ा अधिक प्रतिबंधित है:
1-दृश्य वर्णक के प्रकाश उत्तेजना के जवाब में संकेतन प्रक्रियाओं में भाग लेता है। इसकी एकाग्रता को जी प्रोटीन की सक्रियता के कारण संशोधित किया जाता है जो प्रकाश उत्तेजना को मानता है और जीएमपी पर निर्भर चक्रीय फॉस्फोडिएस्टरेज़ के साथ बातचीत करता है।
इस न्यूक्लियोटाइड के स्तर में परिवर्तन ने रॉड आयनों के आकार की झिल्ली की पारगम्यता को सोडियम आयनों में बदल दिया, जिससे अन्य परिवर्तन हुए जो उत्तेजना के संचरण को ऑप्टिक तंत्रिका तक समाप्त कर देते हैं।
2-इसमें नाइट्रिक ऑक्साइड और विभिन्न प्रकृति के अन्य रासायनिक यौगिकों की प्रतिक्रिया में चिकनी मांसपेशियों के संकुचन और विश्राम चक्र में कार्य होते हैं।
3-नैट्रियूरेटिक पेप्टाइड्स के प्रतिसाद के कारण इसकी सांद्रता में वृद्धि कोशिका झिल्ली के माध्यम से सोडियम और पानी के आयनों की गति के नियमन से संबंधित है।
4-कुछ जीवों में, चक्रीय GMP चक्रीय AMP के साथ चक्रीय न्यूक्लियोटाइड फॉस्फोडिएस्टरेज़ के लिए प्रतिस्पर्धा कर सकता है, और चक्रीय GMP के अलावा चक्रीय जीएमपी की एकाग्रता में वृद्धि के लिए इसके क्षरण को कम करने में योगदान कर सकता है।
5-बैक्टीरिया जैसे कि ई। कोलाई, केमो-आकर्षित करने वालों के संपर्क में आने पर चक्रीय जीएमपी के अपने स्तर को बढ़ाते हैं, यह दर्शाता है कि यह न्यूक्लियोटाइड इन रासायनिक उत्तेजनाओं के जवाब में संकेतन प्रक्रियाओं में शामिल है।
6-यह निर्धारित किया गया है कि चक्रीय जीएमपी का स्तनधारियों में वासोडिलेशन और निर्माण प्रक्रियाओं में भी महत्वपूर्ण प्रभाव है।
7-कई गेट आयन चैनल (कैल्शियम और सोडियम) इंट्रासेल्युलर लिगेंड द्वारा विनियमित होते हैं जो विशेष रूप से चक्रीय जीएमपी का उपयोग करते हैं।
संदर्भ
- बॉट्सफ़ोर्ड, जेएल (1981)। प्रोकैरियोट्स में चक्रीय न्यूक्लियोटाइड्स। माइक्रोबायोलॉजिकल समीक्षाएं, 45 (4), 620-642।
- गैरेट, आर।, और ग्रिशम, सी। (2010)। जैव रसायन (4 वां संस्करण)। बोस्टन, यूएसए: ब्रूक्स / कोल। सेनगेज लर्निंग।
- हार्डमैन, जे।, रॉबिसन, ए।, और सदरलैंड, ई। (1971)। चक्रीय न्यूक्लियोटाइड। फिजियोलॉजी में वार्षिक समीक्षा, 33, 311336।
- नेल्सन, डीएल, और कॉक्स, एमएम (2009)। बायोकेमिस्ट्री के लेहिंगर प्रिंसिपल। ओमेगा संस्करण (5 वां संस्करण)।
- न्यूटन, आरपी, और स्मिथ, सीजे (2004)। चक्रीय न्यूक्लियोटाइड। फाइटोकेमिस्ट्री, 65, 2423-2437।