Fosforylering
Fosforylering er processen med at overføre en phosphorsyrerest fra en phosphoryleringsmiddel -donor til et substrat , normalt katalyseret af enzymer og fører til dannelsen af phosphorsyreestere [1] :
ATP + R-OH → ADP + R-OPO 3 H 2I levende celler er phosphorylering en af de mest almindelige typer af post -translationel proteinmodifikation . Processerne med phosphorylering og dephosphorylering af forskellige substrater er blandt de vigtigste biokemiske reaktioner. De katalyseres af specielle enzymer , der udskilles i en særlig klasse af kinaser eller på anden måde phosphotransferaser.
Så for eksempel regulerer phosphorylering eller dephosphorylering af et bestemt protein ofte den funktionelle aktivitet af dette protein (forstærker det eller tværtimod "slukker" dette protein funktionelt).
Fosforylering er også påkrævet for at producere de aktive coenzymformer af mange B-vitaminer . For eksempel, med dobbelt phosphorylering af thiamin , dannes cocarboxylase ( coenzym af carboxylase -enzymet ) med phosphorylering af pyridoxal (aldehydformen af vitamin B6) - pyridoxal-6-phosphat, som er coenzymet af mange aminosyremetabolismeenzymer , med fosforylering af nikotinamid (PP-vitamin) - nikotinamid adenindinukleotidfosfat (NADP), som er et coenzym i mange af de vigtigste redoxreaktioner mv.
Glykolyseprocessen begynder også med phosphorylering af hexoser . Fosforylering af ADP giver lagring af energi i form af ATP til dets efterfølgende udgifter. Og dette er kun en lille del af de fosforyleringsreaktioner, der opstår i levende celler.
Fosforylering af proteiner
Reversibel phosphorylering af aminosyresidekæder er en udbredt måde at regulere aktiviteten af nøglecelleproteiner, herunder enzymer og signalvejsproteiner . Det antages, at omkring en tredjedel af alle eukaryote proteiner er genstand for phosphorylering .
Eksistensen af fosfoproteiner var allerede kendt i slutningen af det 19. århundrede. På det tidspunkt mente man, at deres funktion var ophobning af næringsstoffer, da fosfokasein blev fundet i mælk og fosfovitiner i æggeblomme. Det var først i 1950'erne, at det blev klart, at fosfoproteiner er allestedsnærværende. I 1954 blev det vist, at proteinfosforylering har en enzymatisk karakter [2] i et eksperiment med kaseinphosphorylering med et mitokondrielt homogenat fra rotteleverceller . Historisk set var phosphorylering af proteiner ved serinrester den første, der blev opdaget, derefter blev phosphorylering ved threoninrester kendt . Den første tyrosinkinase blev opdaget i 1980, det var produktet af Rous sarcoma virus src genet [3] .
Reaktionen af proteinphosphorylering forstås som tilføjelsen af en fosfatgruppe gennem en fosfoesterbinding (O-fosforylering) til hydroxylgruppen i sidekæden af en serin- , threonin- eller tyrosinrest , mens ATP er en fosfatdonor . I langt de fleste tilfælde sker phosphorylering netop ved disse tre aminosyrerester. Fosforylering ved histidin- og argininrester (N-phosphorylering), aspartat og glutamat (A-phosphorylering) findes dog også i naturen [4] . Phosphorsyreestere dannet under phosphorylering er meget stabile, derfor kræves specielle enzymer til deres ødelæggelse - proteinphosphataser . Dette skaber grundlag for finregulering af niveauet af proteinphosphorylering ved at kontrollere niveauet af de tilsvarende proteinkinaser og proteinphosphataser.
Introduktionen af en phosphorsyrerest i et proteinmolekyle ændrer som regel dets egenskaber. Dette skyldes den kemiske natur af fosfatgruppen, som kan danne brintbindinger og elektrostatiske interaktioner med komponenterne i proteinmolekylet. Som følge heraf kan proteinets rumlige struktur ændre sig og som følge heraf dets aktivitet og evne til at binde sig til andre molekyler.
Noter
- ↑ phosphorylation // IUPAC Gold Book . Hentet 5. juli 2012. Arkiveret fra originalen 19. oktober 2012.
- ↑ Burnett, G. og Kennedy, EP Den enzymatiske phosphorylering af proteiner // J Biol Chem : journal . - 1954. - Bd. 211 . - S. 969-980 . — PMID 13221602 .
- ↑ Hunter, T. og Sefton, BM Transformerende genprodukt fra Rous sarcoma-virus phosphorylerer tyrosin // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal . - 1980. - Bd. 77 . - S. 1311-1315 . — PMID 6246487 .
- ↑ Arena, S., Benvenuti, S., og Bardelli, A. Genetisk analyse af kinomet og fosfatomet i cancer // Cell Mol Life Sci : journal . - 2005. - Bd. 62 . - S. 2092-2099 . - doi : 10.1007/s00018-005-5205-1 . — PMID 16132230 .
 Ordbøger og encyklopædier | |
|---|---|
| I bibliografiske kataloger |
|