三磷酸鸟苷

鸟苷-5'-三磷酸，简称鸟苷三磷酸或三磷酸鸟苷（英语：Guanosine triphosphate，缩写：GTP），系一类嘌呤类核苷三磷酸。它可以在DNA复制期间的DNA转录过程中作为RNA生物合成的底物。它的结构与含氮碱基鸟嘌呤相似，唯一的不同是GTP连有一个核糖基团以及三个磷酸基团，其中，鸟嘌呤与核糖基团的1位碳相连，磷酸基团与核糖基团的5位碳相连。

三磷酸鸟苷
IUPAC名 ((2R,3S,4R,5R)-5-(2-amino-6-oxo-1,6-dihydro-9H-purin-9-yl)-3,4-dihydroxytetrahydrofuran-2-yl)methyl tetrahydrogen triphosphate
别名	guanosine triphosphate, 9-β-D-ribofuranosylguanine-5'-triphosphate, 9-β-D-ribofuranosyl-2-amino-6-oxo-purine-5'-triphosphate
识别
CAS号	86-01-1  Y
PubChem	6830
ChemSpider	6569
SMILES	c1nc2c(n1[C@H]3[C@@H]([C@@H]([C@H](O3)CO[P@@](=O)(O)O[P@](=O)(O)OP(=O)(O)O)O)O)[nH]c(nc2=O)N
InChI	1/C10H16N5O14P3/c11-10-13-7-4(8(18)14-10)12-2-15(7)9-6(17)5(16)3(27-9)1-26-31(22,23)29-32(24,25)28-30(19,20)21/h2-3,5-6,9,16-17H,1H2,(H,22,23)(H,24,25)(H2,19,20,21)(H3,11,13,14,18)/t3-,5-,6-,9-/m1/s1
InChIKey	XKMLYUALXHKNFT-UUOKFMHZBF
ChEBI	15996
KEGG	C00044
MeSH	Guanosine+triphosphate
IUPHAR配体	1742
性质
化学式	C10H16N5O14P3
摩尔质量	523.18 g·mol−1
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

另外，GTP还能在生物体代谢过程中作能量源或底物激活剂，这一点和ATP（三磷酸腺苷）相似，不过，它的专一性较强。GTP在蛋白质生物合成以及糖异生过程中作能量源。

GTP在信号转导过程中起不可或缺的作用，特别是和G蛋白作用时以及在第二信使机制中，在GTP酶（英语：GTPase）的催化作用下，GTP会转化为GDP（二磷酸鸟苷）。

用途

能量转化

GTP参与细胞中的能量转化过程。比如，在三羧酸循环中，一种酶能产出GTP分子。这也相当于产生了一分子的ATP，因为GTP能被核苷二磷酸激酶（英语：Nucleoside-diphosphate kinase）（NDK）转化为ATP分子^[1]。

基因翻译

在翻译过程中，GTP作为氨酰tRNA与核糖体A位点结合、核糖体在mRNA上自5'端向3'端转位等过程的能量源^[2]。

微管动力学不稳定性

在微管聚合过程中，每一个异质二聚体都由携带两分子GTP的一个α和一个β微管蛋白分子生成。这些分子携带的GTP会在二聚体加到延伸中的微管正端时水解。上述GTP水解对微管生成并不是必须的，但似乎只有与GDP结合的微管蛋白可以解聚。因此，不难推测，一个GTP结合微管蛋白在微管尖端作为一个“帽”来防止解聚。一旦这个GTP分子水解，微管就会开始解聚，并迅速缩短^[3]。

线粒体功能

蛋白质转位进入线粒体底物的过程需要与GTP和ATP的相互作用。这些蛋白质的进入对线粒体内几个调节通路来说至关重要^[4]。

生物合成

在细胞中，GTP能通过多种途径合成：

• 作为由琥珀酰辅酶A合成酶（英语：Succinyl-CoA synthetase）催化的琥珀酰辅酶A转化为琥珀酸过程（该过程是三羧酸循环的一部分）的副产物^[1]。
• 通过ATP分子的磷酸基团转换作用合成。该过程由核苷二磷酸激酶（英语：Nucleoside-diphosphate kinase）催化，该酶起到平衡不同的核苷三磷酸浓度的作用^[1]。

cGTP

在嗅觉系统中，cGTP（环鸟苷三磷酸）起到帮助cAMP（环腺苷酸）激活环核苷酸门控离子通道（英语：Cyclic nucleotide-gated ion channel）的作用^[5]。

参见

• G蛋白
• dGTP

核糖核苷酸

单磷酸腺苷 AMP	二磷酸腺苷 ADP	三磷酸腺苷 ATP
单磷酸鸟苷 GMP	二磷酸鸟苷 GDP	三磷酸鸟苷 GTP
单磷酸胸苷 TMP	二磷酸胸苷 TDP	三磷酸胸苷 TTP
单磷酸尿苷 UMP	二磷酸尿苷 UDP	三磷酸尿苷 UTP
单磷酸胞苷 CMP	二磷酸胞苷 CDP	三磷酸胞苷 CTP

脱氧核糖核苷酸

单磷酸脱氧腺苷 dAMP	二磷酸脱氧腺苷 dADP	三磷酸脱氧腺苷 dATP
单磷酸脱氧鸟苷 dGMP	二磷酸脱氧鸟苷 dGDP	三磷酸脱氧鸟苷 dGTP
单磷酸脱氧胸苷 dTMP	二磷酸脱氧胸苷 dTDP	三磷酸脱氧胸苷 dTTP
单磷酸脱氧尿苷 dUMP	二磷酸脱氧尿苷 dUDP	三磷酸脱氧尿苷 dUTP
单磷酸脱氧胞苷 dCMP	二磷酸脱氧胞苷 dCDP	三磷酸脱氧胞苷 dCTP

参考

1. Berg, JM; JL Tymoczko; L Stryer. Biochemistry 5th. WH Freeman and Company. 2002: 476. ISBN 0-7167-4684-0.
2. Solomon, EP; LR Berg; DW Martin. Biology 7th. 2005: 244–245.
3. Gwen V. Childs. Microtubule structure. cytochemistry.net. [2016-07-18]. （原始内容存档于2010-02-15）.
4. Sepuri, Naresh Babu V.; Norbert Schülke; Debkumar Pain. GTP Hydrolysis Is Essential for Protein Import into the Mitochondrial Matrix. Journal of Biological Chemistry. 16 January 1998, (273): 1420–1424. doi:10.1074/jbc.273.3.1420.
5. Boron & Boulpaep. Medical Physiology Updated. Elsevier Saunders. 2005: 90. ISBN 1-4160-2328-3.

外部链接

• GTP bound to proteins^{[失效链接]} in the PDB