特定のシグナル伝達経路： GTPは、主にGタンパク質共役受容体（GPCR）シグナル伝達経路で使用されます。 GPCRは、ホルモン、神経伝達物質、光などのさまざまな外部刺激に反応する細胞表面受容体の大部分です。リガンドがGPCRに結合すると、Gタンパク質の活性化につながる立体構造の変化を引き起こします。次に、Gタンパク質はGTPに結合し、立体構造の変化を受けます。これにより、下流のエフェクタータンパク質と相互作用し、適切なシグナル伝達カスケードが開始されます。
小さなGTPaseの活性化： 小さなGTPaseは、細胞の成長、分化、動きを含むさまざまな細胞プロセスの調節において重要な役割を果たすタンパク質のファミリーです。非アクティブなGDP結合状態とアクティブなGTP結合状態の間の小さなGTPaseサイクル。 GTPの小さなGTPaseへの結合は、機能的なドメインを露出させる立体構造変化を引き起こし、下流エフェクターと相互作用してシグナル伝達カスケードを開始できます。
タイマーとしてのGTP加水分解： GTPaseによるGTPへのGDPへの加水分解は、細胞プロセスのための組み込みタイマーとして機能します。 GTPaseアクティビティは、シグナル伝達イベントの持続時間を決定します。 GTPがGDPに加水分解されると、GTPaseは非アクティブになり、エフェクタータンパク質から解離し、シグナルを効果的にオフにします。
エネルギー要件： ATPとGTPの両方は、細胞プロセスにエネルギーを提供できるヌクレオチドですが、GTP加水分解はATP加水分解よりもわずかに多くのエネルギーを放出します。この追加のエネルギーは、より強いまたはより迅速な信号が必要な特定のシグナル伝達経路で有利になる可能性があります。
要約すると、細胞は細胞シグナル伝達でGTPを使用します。これは、Gタンパク質共役受容体シグナル伝達経路、小さなGTPaseの活性化に特異的に関与しており、細胞プロセスのタイマーとして機能するためです。 GTPを使用すると、さまざまな細胞機能を制御する固有および調節されたシグナリングイベントが可能になります。
