Gvanozin je nukleozid purinske baze gvanina in nastane z dodatkom preprostega sladkorja riboza. Če deoksiriboza, namesto riboza, je pritrjen, je deoksiguanozin. Gvanozin je sestavni del vijačnic in dvojnih vijačnic RNK. Analogni deoksiguanozin je del DNA. Gvanozin, kot gvanozin trifosfat (GTP) s tremi fosfat skupin, je pomembna zaloga energije in dajalec fosfatnih skupin znotraj citratnega cikla v celici mitohondriji.
Kaj je gvanozin?
Gvanozin je nukleozid purinske baze gvanina. Nastane z dodajanjem a riboza skupina preko N-glikozidne vezi. V analognem deoksiguanozinu je pritrjena pentoza sestavljena iz deoksiribozne skupine. Gvanozin in deoksiguanozin sta sestavni del enojne in dvojne vijačnice RNA in DNA. Komplementarno bazo v vsakem primeru tvori pirimidinska baza citozin ali njegov nukleozid citidin in deoksicitidin, s katerima je gvanozin povezan kot bazni par s trojnim vodik most. Z dodatnimi fosfat skupin, gvanozin tvori pomemben funkcionalni del tako imenovanega citratnega cikla v dihalni verigi kot gvanozin difosfat (BDP) in kot gvanozin trifosfat (GTP). To je veriga katalitsko nadzorovanih procesov znotraj presnova energije ki se odvija v mitohondriji celic. GTP tukaj služi kot zaloga energije in fosfat skupinski darovalec. Pod delovanjem določenega encima se lahko GTP pretvori v ciklični gvanozin monofosfat, ki ima posebno vlogo pri prenosu signalov znotraj celice, tako da se odcepi dve fosfatni skupini. V nekoliko spremenjeni obliki, kot tako imenovani Ran-GTP, GTP izvaja transportne naloge za potreben transport snovi med celičnim jedrom in citozolom, pri čemer premaga celična membrana v vsakem primeru.
Funkcija, dejanje in naloge
Dvojni in enojni vijačniki genskega materiala DNA in RNA so sestavljeni iz združevanja le štirih različnih nukleinskih baze, katerih osnove gvanin in adenin temeljita na purinski hrbtenici, ki je sestavljena iz pet- in šest-členskega obroča. Dva baze citozin in timin poosebljata pirimidinske baze z aromatičnim šestčlenskim obročem. Nukleinsko bazo uracil, ki je skoraj enak timinu in zavzema položaj timina v RNA, je treba obravnavati kot izjemo. Vendar dolge verige vijačnic niso sestavljene iz nespremenjenih nukleinska kislina, ampak njihovih nukleotidov. Nukleinske baze se z dodajanjem ene ribozne skupine (RNA) oziroma ene deoksiribozne skupine (DNA) pretvorijo v riboze ali deoksiriboze in z dodatkom ene ali več fosfatnih skupin v ustrezen nukleotid. V primeru gvanina je to gvanozin monofosfat ali deoksiguanozin monofosfat, ki je vključen kot člen v vijake RNA in DNA z dolgo verigo. Kot komponenta DNA in RNA tudi gvanozin - tako kot drugi nukleotidi - nima nobene aktivne vloge, ampak preko kopij verige DNA kodira ustrezne beljakovin ki se sintetizirajo v celici. Aktivno vlogo ima gvanozin v obliki GTP in BDP v citratnem ciklu v dihalni verigi kot darovalec fosfatne skupine. V spremenjeni obliki gvanozin-monofosfata nukleotid prevzame tudi aktivno vlogo in zagotavlja sporočilo za prenos celičnega signala, kar je še posebej pomembno za anabolične procese v sintezi beljakovin. V obliki Ran-GTP nukleotid zagotavlja specializirana transportna sredstva za prevoz snovi iz jedra skozi jedrsko membrano v citosol.
Oblikovanje, pojavnost, lastnosti in optimalne ravni
Kemična molekularna formula gvanozina je C10H13N5O5, kar pomeni, da je nukleozid v celoti sestavljen iz ogljika, vodik, dušikin kisik. To so molekule ki so na Zemlji na voljo v skoraj neomejenih količinah. Redko elementi v sledovih or minerali niso del gvanozina. Gvanozin najdemo - večinoma v obliki istoimenskega nukleotida - z redkimi izjemami v vseh človeških celicah kot sestavni del DNA in RNA, pa tudi v mitohondriji in citosol celic. Telo je sposobno sintetizirati gvanozin v metabolizmu purina v zelo zapletenem procesu. Vendar je najprimernejši način pridobivanja gvanozina s postopkom reševanja. Spojine z večjo vrednostjo, ki vsebujejo nukleinske baze ali nukleotide, se encimsko-katalitično razgradijo tako, da se lahko nukleozidi, kot je gvanozin, reciklirajo. Za telo ima to prednost, da so procesi biokemične razgradnje manj zapleteni in s tem manj nagnjeni k napakam, in da se zgodi manj energije, tj. manj ATP in manjša poraba GTP. Zapletenost in hitrost, s katero gvanozin in njegovi mono-, di- in trifosfati sodelujejo v katalitičnih reakcijah, ne omogočata neposredne izjave o optimalni koncentracija in kri serum.
Bolezni in motnje
Številni presnovni procesi, v katere je vključen gvanozin, skupaj z drugimi nukleozidi in zlasti v fosforilirani obliki kot nukleotid, narekujejo, da se lahko v nekaterih točkah presnove pojavi disfunkcija. V glavnem genske napake lahko povzročijo, da nekaterih ni encimi ali zaviranje njihove bioaktivnosti. Znana genetsko napaka, povezana z X, vodi v Lesch-Nyhanov sindrom. Sindrom povzroča disfunkcijo na poti reševanja presnove purina, zato mora telo vedno bolj slediti anabolični poti nove sinteze. Recesivno podedovana genetska okvara vodi do izgube funkcije hipoksantin-gvanin-fosforiboziltransferaze (HGPRT). Kljub povečani novi sintezi se razvije pomanjkanje gvanozina ali njegovih bioaktivnih derivatov. To je povezano s pretiranim Sečna kislina proizvodnjo, ki povzroča ustrezne sočasne simptome, kot je nastanek sečnih in ledvičnih kamnov. Trajno povišan Sečna kislina ravni lahko vodi do obarjanja kristalov sečne kisline v tkivu in povzročajo boleče napade protin. Še resnejše v zvezi s tem so nevrološke motnje, vključno s težnjo k samopohabljanju.
