Guanosintriphosphat

Guanosintriphosphat, kurz GTP, ist ein zur Gruppe der Mononukleotide gehöriges Molekül, das über Anhydridbindungen gebundene, energiereiche Phosphatreste enthält und damit als Energiespeicher innerhalb von Zellen dient.

Guanosintriphosphat besteht aus dem Molekül Guanin, das über eine N-glykosidische Bindung an den Fünferzucker Ribose gebunden ist. Am 5'-Ende des Zuckermoleküls befindet sich ein Triphosphatrest, deren erste Phosphatgruppe über als Ester und die beiden anderen anhydridisch gebunden sind. Guanosintriphosphat hat die Summenformel C₁₀H₁₆N₅O₁₄P₃ und eine molare Masse von 523,18 g/mol.

Das Molekül kann aus GDP durch einfache Phosphorylierung beziehungsweise aus Guanosin über drei Phosphorylierungsschritte gebildet werden. Die dazu benötigten aktivierten Phosphatreste stammen entweder von anderen energiereichen Molekülen wie ATP oder werden im Rahmen des Zitratzyklus innerhalb der Mitochondrien an das Molekül angehängt.

Die in den Phosphatbindungen des Guanosintriphosphat gespeicherte Energie wird in vielen verschiedenen zellulären Stoffwechselwegen verwendet:

• Aktivierung von G-Proteinen
  • Signaltransduktion
  • Proteinbiosynthese
  • Membrantransport
• Regenerierung von ATP aus ADP
• Substrat bei der Aktivierung von Mannose (GDP-Mannose) und Fucose (GDP-Fucose)
• Aufbau von DNA und RNA

Die Regulation der GTP-Konzentration innerhalb der Zellen ist für den Organismus von zentraler Bedeutung. Vor allem der Aufbau und erhöhte Konzentrationen anderer Nukleotide wie ATP führt zur verstärkten Bildung von Guanosintriphosphat