Guanilik asit, guanozin monofosfat (GMP) olarak da bilinir, guanozin nükleozidinin bir fosfat grubuna bağlanmasıyla oluşan bir nükleotittir.
RNA'nın temel yapı taşıdır ve hücresel metabolizma ve sinyal iletiminde önemli rol oynar.
Guanilik asit, guanin nükleotidlerinin sentezinde öncül olarak görev almak ve hücre içinde enerji transferinde rol almak da dahil olmak üzere birçok biyokimyasal süreçte rol oynar.
CAS Numarası: 5833-33-5
Eş anlamlılar
Guanozin monofosfat (GMP), Guanilat, 5'-Guanidilik asit, 5'-Guanozin monofosfat
Guanozin 5'-monofosfat,Guanozin 5'-fosfat,5'-Guanilik asit,5'-GMP
giriiş
Guanilik asit (GMP), guanozin monofosfat olarak da bilinir, nükleobaz guanin, bir riboz şekeri ve bir fosfat grubundan oluşan bir nükleotittir.
RNA'yı oluşturan dört monomerik birimden biridir ve deoksi türevlerine dönüştürüldükten sonra DNA sentezinde rol oynar.
GMP, hücresel enerji transferinde, enzim regülasyonunda önemli roller oynar ve hayati bir ikinci haberci olan döngüsel GMP'nin öncüsü olarak görev yapar.
Bu makale GMP'nin moleküler bilimden uygulamalı bilime kadar karmaşık yapısını incelemektedir.
Kimyasal Yapı ve Özellikler
Moleküler formül: C10H14N5O8P
Moleküler ağırlık: 363,2 g/mol
Yapı: GMP, 1' karbonunda bir riboz şekerine bağlı bir guanin bazından ve şekerin 5' karbonunda bağlı bir fosfat grubundan oluşur.
Tautomerizm: Guanin fizyolojik koşullar altında ağırlıklı olarak keto formunda bulunur ve bu da Watson-Crick baz eşleşmesinin stabil olmasını sağlar.
Çözünürlük: Polar gruplar nedeniyle suda çok çözünür; organik çözücülerde çözünmez.
pKa değerleri: Fosfat grubu pKa ~1,0 ve ~6,5 (diprotik asit karakteri).
Stabilite: Aşırı pH ve sıcaklıklarda hidrolize karşı hassastır, ancak fizyolojik koşullarda stabildir.
Optik aktivite: Kiral riboz şekeri optik aktivite kazandırır.
Guanilik Asidin Biyosentezi
De Novo Sentez Yolu
Fosforibozil pirofosfat (PRPP) yoluyla riboz-5-fosfattan başlar.
Anahtar enzimler: Amidofosforiboziltransferaz, IMP dehidrogenaz, GMP sentetaz.
İnozin monofosfatın (IMP) oksidasyon ve aminasyon yoluyla GMP'ye dönüşümünü içerir.
Kurtarma Yolu
Guanin veya guanozin, hipoksantin-guanin fosforiboziltransferaz (HGPRT) aracılığıyla GMP'ye geri dönüştürülür.
Enerji ve nükleotidleri koruyan ekonomik hücresel mekanizma.
Düzenleme
GMP'nin erken enzimler üzerindeki geri bildirim inhibisyonu sentez hızını düzenler.
Enerji molekülü olarak ATP ile etkileşim, purin nükleotid havuzlarını dengeler.
Nükleik Asitlerde Guanilik Asit
RNA polimeraz tarafından transkripsiyon sırasında RNA'ya dahil edilir.
GMP, RNA ikincil yapısı için kritik olan üç hidrojen bağı yoluyla sitozin (C) ile eşleşir.
GMP trifosfat (GTP), polimerizasyonda aktif substrat formudur.
Deoksiguanilik asit (dGMP), ribonükleotid redüktaz tarafından sentezlenen DNA'nın bir parçasıdır.
Guanin nükleotidleri, ribozimlerde RNA katlanması, eklenmesi ve katalitik aktivitelerde rol oynar.
Guanilik Asit İçeren Enzimatik Fonksiyonlar
GMP Kinaz: Nükleotid metabolizmasında GMP'yi GDP'ye dönüştürür.
Nükleotidazlar: GMP'yi guanozine hidrolize ederek nükleotid havuzlarını düzenlerler.
Guanilat Siklaz: GTP'yi, önemli bir sinyal molekülü olan siklik GMP'ye (cGMP) dönüştürür.
GTPazlar: GTP'yi GDP ve GMP'ye hidrolize eden enzimler, sinyal iletimi ve protein sentezi gibi hücresel süreçleri düzenler.
Sinyal İletiminde Guanilik Asit
cGMP gibi GMP türevleri vazodilatasyon, fototransdüksiyon ve trombosit agregasyonunu düzenleyen yollarda ikinci haberci olarak görev yaparlar.
cGMP, hücre fonksiyonunu etkileyen hedef proteinleri fosforile eden protein kinaz G'yi (PKG) aktive eder.
GMP, GTP bağlayıcı proteinler aracılığıyla G-protein bağlı reseptör (GPCR) sinyalizasyonunda dolaylı olarak rol oynar.
Guanilik Asit için Analitik Yöntemler
Kromatografi
Miktar tayini için UV detektörü ile yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC).
Nükleotid ayrımı için iyon değişim kromatografisi.
Spektroskopi
Guanin bazından dolayı 254 nm'de UV-Vis absorbansı.
Yapı ve dinamikleri açıklamak için Nükleer Manyetik Rezonans (NMR).
Kütle Spektrometrisi
Moleküler ağırlık doğrulaması ve metabolit tanımlaması için elektrosprey iyonizasyon (ESI-MS).
Enzimatik Analizler
GMP kinaz aktivitesini ölçen eşleştirilmiş enzim deneyleri.
Endüstriyel ve Biyoteknolojik Uygulamalar
Gıda sanayinde lezzet arttırıcı olarak kullanılır (monosodyum guanilat, MSG analoğu).
Farmasötik geliştirmede cGMP analoglarının enzimatik sentezi için substrat.
Genetiği değiştirilmiş suşlarla mikrobiyal fermantasyon yoluyla biyoteknolojik üretim.
Nükleik asit bazlı tedavi ve tanıda kullanılır.
Guanilik Asit Türevleri ve Analogları
Siklik GMP (cGMP): Hücresel sinyallemede ikincil haberci.
Monosodyum guanilat (MSG): Umami tadı için gıda katkı maddesi.
Guanin nükleotid bağlayıcı proteinlerin terapötik hedeflenmesi için sentetik analoglar.
Farmakolojik Önemi
GMP ile ilişkili enzimlerin modülatörleri kardiyovasküler hastalıklar, erektil disfonksiyon ve glokom açısından incelenmektedir.
GMP analogları antiviral ve antikanser ajanlar olarak.
GMP metabolizma yollarının hedeflenmesi, antimikrobiyal ilaç geliştirme için yollar sunar.
Araştırma ve Tıpta Guanilik Asit
Moleküler biyoloji araştırmalarında GMP ve türevleri yoğun olarak kullanılmaktadır.
GMP bağlayıcı proteinler üzerine yapılan araştırmalar sinyal iletim mekanizmalarını aydınlatmaktadır.
GMP metabolizma bozukluklarının immün yetmezlik ve kanserle ilişkisi.
RNA tedavileri ve mRNA aşı teknolojilerindeki rolü.
Gelecek Perspektifleri
GMP'nin kodlamayan RNA ve epigenetikteki rollerinin daha iyi anlaşılması.
Klinik tanı amaçlı GMP tabanlı biyosensörlerin geliştirilmesi.
Endüstriyel suşlarda optimize edilmiş GMP biyosentezi için genetik mühendisliği.
Geliştirilmiş farmakokinetik ve hedefli etkilere sahip yeni GMP analogları.
Çözüm
Guanilik asit, nükleik asitlerin yapısal temellerinden sinyal iletimi ve metabolizmadaki önemli düzenleyici işlevlere kadar geniş kapsamlı rollere sahip, biyokimyanın temel taşlarından biridir.
Analitik teknikler, biyoteknoloji ve tıbbi kimyadaki gelişmeler, GMP'ye ilişkin anlayışımızı ve kullanımımızı genişletmeye devam ediyor ve bu da GMP'nin yaşam bilimleri ve uygulamalı teknolojilerdeki merkezi önemini vurguluyor.
GUANİLİK ASİT HAKKINDA GÜVENLİK BİLGİLERİ
İlk yardım önlemleri:
İlk yardım önlemlerinin açıklaması:
Genel tavsiye:
Bir doktora danışın.
Bu güvenlik bilgi formunu görevli doktora gösterin.
Tehlikeli bölgeden uzaklaşın:
Solunması halinde:
Solunması halinde kişiyi temiz havaya çıkarın.
Nefes almıyorsa suni teneffüs yapın.
Bir doktora danışın.
Cilt ile temas halinde:
Kirlenmiş giysilerinizi ve ayakkabılarınızı hemen çıkarın.
Bol su ve sabunla yıkayınız.
Bir doktora danışın.
Gözle temas halinde:
En az 15 dakika boyunca bol su ile iyice yıkayın ve bir doktora danışın.
Hastaneye nakil sırasında gözlerinizi yıkamaya devam edin.
Yutulması halinde:
Kusturmaya çalışmayın.
Bilinci yerinde olmayan bir kişiye asla ağızdan bir şey vermeyin.
Ağzınızı su ile çalkalayın.
Bir doktora danışın.
Yangınla mücadele tedbirleri:
Söndürme ortamı:
Uygun söndürme ortamı:
Su spreyi, alkole dayanıklı köpük, kuru kimyasal veya karbondioksit kullanın.
Madde veya karışımdan kaynaklanan özel tehlikeler
Karbon oksitler, Azot oksitler (NOx), Hidrojen klorür gazı
İtfaiyecilere tavsiyeler:
Gerektiğinde yangınla mücadele için bağımsız solunum cihazı kullanın.
Kazara salınıma karşı önlemler:
Kişisel önlemler, koruyucu ekipman ve acil durum prosedürleri
Kişisel koruyucu ekipmanlarınızı kullanın.
Buhar, sis veya gazını solumaktan kaçınınız.
Personeli güvenli alanlara tahliye edin.
Çevresel önlemler:
Güvenliyse daha fazla sızıntı veya dökülmeyi önleyin.
Ürünün giderlere kaçmasına izin vermeyiniz.
Çevreye deşarj edilmesinden kaçınılmalıdır.
Muhafaza ve temizleme yöntemleri ve malzemeleri:
İnert emici bir madde ile emdirin ve tehlikeli atık olarak bertaraf edin.
Uygun, kapalı kaplarda imha edilmek üzere saklayınız.
Taşıma ve depolama:
Güvenli kullanım için önlemler:
Buhar veya sisin solunmasından kaçınınız.
Herhangi bir uyumsuzluk dahil olmak üzere güvenli depolama koşulları:
Kabı sıkıca kapalı olarak kuru ve iyi havalandırılan bir yerde saklayınız.
Açılan kaplar dikkatlice tekrar kapatılmalı ve sızıntıyı önlemek için dik tutulmalıdır.
Depolama sınıfı (TRGS 510): 8A: Yanıcı, aşındırıcı tehlikeli maddeler
Maruziyet kontrolleri/kişisel koruma:
Kontrol parametreleri:
İşyeri kontrol parametrelerine sahip bileşenler
Mesleki maruziyet sınır değerlerine sahip hiçbir madde içermez.
Pozlama kontrolleri:
Uygun mühendislik kontrolleri:
İyi endüstriyel hijyen ve güvenlik uygulamalarına uygun şekilde kullanın.
Molalardan önce ve iş günü sonunda ellerinizi yıkayın.
Kişisel koruyucu ekipman:
Göz/yüz koruması:
Sıkı oturan güvenlik gözlüğü.
Yüz siperi (en az 8 inç).
NIOSH (ABD) veya EN 166(AB) gibi uygun hükümet standartlarına göre test edilmiş ve onaylanmış göz koruma ekipmanlarını kullanın.
Cilt koruması:
Eldivenle tutun.
Eldivenler kullanılmadan önce kontrol edilmelidir.
Uygun eldiven kullanın
Bu ürünün ciltle temas etmesini önlemek için eldivenin dış yüzeyine dokunmadan çıkarma tekniğini kullanın.
Kirlenmiş eldivenleri kullanımdan sonra yürürlükteki yasalara ve iyi laboratuvar uygulamalarına uygun şekilde atın.
Ellerinizi yıkayın ve kurulayın.
Tam iletişim:
Malzeme: Nitril kauçuk
Minimum katman kalınlığı: 0,11 mm
Mola süresi: 480 dk
Test edilen malzeme: Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, Beden M)
Sıçrama teması
Malzeme: Nitril kauçuk
Minimum katman kalınlığı: 0,11 mm
Mola süresi: 480 dk
Test edilen malzeme: Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, Beden M)
Herhangi bir özel kullanım senaryosuna onay verildiği şeklinde yorumlanmamalıdır.
Vücut Koruması:
Kimyasallara karşı koruyucu tam tulum, Koruyucu donanımın türü, belirli iş yerindeki tehlikeli maddenin konsantrasyonuna ve miktarına göre seçilmelidir.
Solunum koruması:
Risk değerlendirmesi hava temizleyici solunum cihazlarının uygun olduğunu gösteriyorsa, mühendislik kontrollerine yedek olarak çok amaçlı kombinasyon (US) veya ABEK (EN 14387) tipi solunum cihazı kartuşlu tam yüz solunum cihazı kullanın.
Eğer solunum cihazı tek koruma aracınızsa, tam yüz hava beslemeli bir solunum cihazı kullanın.
NIOSH (ABD) veya CEN (AB) gibi uygun hükümet standartlarına göre test edilmiş ve onaylanmış solunum cihazlarını ve bileşenlerini kullanın.
Çevresel maruziyetin kontrolü
Güvenliyse daha fazla sızıntı veya dökülmeyi önleyin.
Ürünün giderlere kaçmasına izin vermeyiniz.
Çevreye deşarj edilmesinden kaçınılmalıdır.
Kararlılık ve tepkime:
Kimyasal kararlılık:
Tavsiye edilen depolama koşullarında kararlıdır.
Uyumsuz malzemeler:
Güçlü oksitleyici maddeler:
Tehlikeli ayrışma ürünleri:
Yangın şartlarında tehlikeli ayrışma ürünleri oluşur.
Karbon oksitler, Azot oksitler (NOx), Hidrojen klorür gazı.
Bertaraf hususları:
Atık arıtma yöntemleri:
Ürün:
Fazla ve geri dönüştürülemeyen atıklarınızı lisanslı bir bertaraf şirketine sunun.
Bu materyali bertaraf etmek için lisanslı bir profesyonel atık bertaraf hizmetiyle iletişime geçin.
Kirlenmiş ambalaj:
Kullanılmayan ürün olarak atın