Wie wird das Phosphorylierungsniveau bestimmt?
Der Phosphorylierungsniveau von organischen Molekülen oder Substanzen wird durch zwei Methoden bestimmt: Western Blot- und Massenspektrometrie. Die Phosphorylierung bezieht sich am häufigsten auf die Bindung eines Phosphat an Protein. Wenn sich Phosphate an Proteten befinden, werden die natürlichen Prozesse und Funktionen von Proteinenzymen im menschlichen Körper gestört. Die Bestimmung des Phosphorylierungsniveaus ist entscheidend für die Behandlung einer Vielzahl von Krankheiten, von Krebs bis zu Diabetes. Antikörper wie monoklonale Anti-Phospho-Tyrosin-monoklonale Antikörper werden typischerweise verwendet, da sie leicht an die Tyrosinreste eines Proteins binden, die durch Phosphorylierung beeinflusst werden. Im Western Blot werden die Proteine zunächst unter Verwendung eines elektrischen Ladungsmethode, das als Gelelektrophorese bezeichnet wirdes auf Proteinen. Sobald die Proteine übertragen sind, haften die Antikörper mit einem angebrachten Phosphat an Proteinen. Der Phosphorylierungsniveau kann dann durch eine Röntgenstrahlung der Membran bestimmt werden. Alle betroffenen Proteine geben einen Lichtblitz ab, was es dem Forscher erleichtert, die Phosphorylierungsniveaus zu messen.
Massenspektrometrie ist eine weitere Möglichkeit, den Phosphorylierungsniveau einer Substanz zu messen. Dieser Prozess wandelt die Proteinmoleküle in Ionen um, wodurch sie leichter zu verfolgen und messen können. Die Probe wird durch eine Hochleistungs-Ionenquelle ionisiert, die die Probe mit Elektronen überschwemmt. Diese Aktion verwandelt die Probe in Kationen, positiv geladene Ionen.
Der Massenanalysator des Massenspektrometers trennt die Ionen durch ihre Masse und Ladungsintensität. Dies ermöglicht dem Forscher das Verhältnis von Massen zu Gebühren, was für die Entdeckung des Phosphorylierungsniveaus von entscheidender Bedeutung istder Probe. Schließlich misst der Detektor die Ionen in der Reihenfolge, damit die Daten in Diagrammform angezeigt werden können. Das Diagramm zeigt das Mass-zu-lade-Verhältnis der Ionen auf der X-Achse und die relative Intensität der Ionen auf der Y-Achse.
Phosphorylierungsniveaus können auch während der Substratphosphorylierung gemessen werden. Die Substratphosphorylierung ist ein Prozess, bei dem während der Glykolyse Adenosintriphosphat (ATP), ein Molekül, das für den Energieübertragung zwischen Zellen kritisch ist. Dieser Prozess tritt sowohl in tierischen als auch in Pflanzenzellen auf.
In Pflanzenzellen entstehen ATP -Moleküle, indem Energie aus der Sonne verwendet wird. Diese Energie spreibt die Phosphorylierung in den Chloroplasten der Pflanze, der Stelle der Pflanzenphotosynthese. Der Phosphorylierungsniveau korreliert mit der Menge an Phosphat, die erforderlich ist, um zusätzliche ATP -Moleküle zu erzeugen.