Почему ГТФ, а не АТФ, вырабатывается в цикле глюконеогенеза и ТСА?

Как в глюконеогенезе, так и в цикле ТСА есть момент, когда вместо обычного АТФ вырабатывается ГТФ. Мой вопрос: почему GTP, а не ATP для этих двух конкретных шагов?

Я добавил к вашему заголовку, чтобы сосредоточить внимание на GTP. Это хороший вопрос. Я должен сказать, что сам задавался этим вопросом и никогда не видел и не придумывал ответа, хотя я не прилагал к этому особых усилий.
Добро пожаловать в Biology.SE. Это хороший вопрос, возможно, вас интересует этот вопрос о том, почему АТФ является предпочтительным носителем энергии.

Ответы (1)

Хороший вопрос. Начиная с цикла Кребса , на самом деле нет конкретного ответа, поскольку вырабатываются и ГТФ, и АТФ. Во- первых, посмотрите эту статью, чтобы узнать, почему GTP является более частым продуктом:

Возможно, вначале и ГТФ, и АТФ были в равной степени доступны для получения энергии, и что реакция сукцинил-КоА-синтетазы выбрала ГТФ, и эта реакция все еще с нами сегодня, миллиарды лет спустя, даже несмотря на то, что мы запускаем цикл ТСА по часовой стрелке. (вперед), а не назад.

Таким образом, на самом деле могут образовываться как АТФ, так и ГТФ. И то, и другое производится в зависимости от организма. Смотрите эту статью:

Стадия со значительной вариабельностью представляет собой превращение сукцинил-КоА в сукцинат. Большинство организмов используют EC 6.2.1.5 , сукцинат-КоА-лигазу (АДФ-образующую) (несмотря на свое название, фермент действует в направлении образования АТФ). У млекопитающих также действует фермент, образующий ГТФ, сукцинат-КоА-лигаза (образующая ГДФ) (КФ 6.2.1.4 ). Уровень использования каждой изоформы зависит от ткани. У некоторых бактерий, продуцирующих ацетат, таких как Acetobacter aceti, это превращение катализирует совершенно другой фермент – EC 2.8.3.18., сукцинил-КоА: ацетат-КоА-трансфераза. Этот специализированный фермент связывает цикл ТСА с метаболизмом ацетата в этих организмах. Некоторые бактерии, такие как Helicobacter pylori, используют для этого превращения еще один фермент – сукцинил-КоА:ацетоацетат-КоА-трансферазу (КФ 2.8.3.5 ).

Таким образом, нет строгого правила, согласно которому на этом этапе вместо АТФ будет производиться только ГТФ. И, в конце концов, это не имеет большого значения, так как они оба несут одинаковую энергию.

цикл кребса

Теперь, переходя к глюконеогенезу , GTP гидролизуется ферментом фосфоенолпируваткарбоксикиназой или PEPCK . Этот фермент также может работать как с АТФ, так и с ГТФ, в зависимости от конкретного типа фермента. См. эту статью (ссылки добавляются отдельно):

Он классифицируется под номером ЕС 4.1.1. Существует три основных типа, отличающихся источником энергии для запуска реакции:

глюконеогенез

Таким образом, не существует строгого протокола использования конкретного энергоносителя в процессе, в реакции может использоваться как АТФ, так и ГТФ. Именно потому, что ГТФ используется чаще, он упоминается в реакции вместо ГТФ/АТФ.

Я бы сказал, что неизвестно, важно ли различие между ГТФ и АТФ — может быть, оно действительно не имеет значения, поскольку они могут взаимно преобразовываться, — но, возможно, имеет значение. Кинетика, вероятно, отличается, поскольку концентрация ГТФ обычно является на порядок меньше, чем АТФ. Может быть, есть какой-то эффект разделения, который мы не понимаем, как в случае с НАД/НАДФ. Любопытно, что основные анаболические процессы используют ГТФ (синтез белка, глюконеогенез), а другие энергозатратные процессы (насосы, моторные белки) используют АТФ...
@roland, это верный момент, многое еще остается неизвестным. Но при поиске я обнаружил, что это различие (GTP/ATP) ограничено только различными типами ферментов: разные типы одного и того же фермента используют разные молекулы. Так что, возможно, дело в том, что в ходе эволюции ферменты либо узнали, что ГТФ также полезен, либо попытались максимально полагаться на АТФ. Но я добавлю больше деталей, когда найду их :)
Почему ГТФ, а не АТФ, вырабатывается в цикле глюконеогенеза и ТСА?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v