Was ist Phosphorylierung?

Phosphorylierung ist ein chemischer Prozess, bei dem eine Phosphatgruppe (po ₄ ^3- ) zu einer Verbindung gegeben wird.Es gilt normalerweise für die organische Chemie und ist für alle lebenden Organismen von entscheidender Bedeutung.Der Prozess ist an der Proteinsynthese und an der Produktion von Adenosin Triphosphat (ATP) mdash; Ein Molekül beteiligt, das Energie speichert und versorgt.Es spielt auch eine entscheidende Rolle bei verschiedenen chemischen Signalen und regulatorischen Mechanismen in der Zelle, indem die Struktur verschiedener Proteine verändert und ihre Aktivitäten verändert werden.

Normalerweise ist Energie für die biochemischen Reaktionen erforderlich.Oft kommt diese Energie aus ATP -Molekülen.ATP enthält drei Phosphatgruppen, von denen eines leicht entfernt werden kann.Die Entfernung dieser Gruppe setzt beträchtliche Energie frei, die verwendet werden kann, um eine Phosphorylierungsreaktion zu ermöglichen, bei der die Phosphatgruppe zu einem anderen Molekül mdash zugesetzt wird.Zum Beispiel Glukose.Daher können Phosphatgruppen leicht von ATP auf andere Moleküle übertragen werden.Dies wird durch Enzyme erreicht, die als Kinasen bekannt sind.Dies sind große, komplexe Proteine, die mehrere hundert Aminosäuren enthalten können.Die Form des Enzyms ist entscheidend: Die Struktur eines Kinase -Enzyms ist so, dass sowohl das ATP als auch das Rezeptormolekül in unmittelbarer Nähe angepasst werden können, um die Reaktion zu ermöglichen.Ein Beispiel ist Glycerinkinase, die den Transfer einer Phosphatgruppe von ATP zu Glycerin erleichtert;Dies ist Teil des Prozesses, der Phospholipide erzeugt, die in Zellmembranen verwendet werden..Die Energie für diesen Prozess kommt letztendlich von den Nahrungsmitteln, die wir essen, aber insbesondere die Oxidation von Glukose.Es ist ein sehr komplexer Prozess mit vielen Schritten, aber in einfachen Worten wird die Energie von Glucose verwendet, um zwei als NADH und FADH2 bezeichnete Verbindungen zu bilden, die die Energie für den Rest der Reaktion liefern.Die Verbindungen reduzieren Mittel, die sich leicht von Elektronen trennen, so dass sie oxidiert werden können.ATP -Moleküle werden unter Verwendung der Energie, die durch die Oxidation von NADH und FADH2 freigesetzt wird, zu ATP -Molekülen zugesetzt;Diese Reaktion wird durch die Enzym ATP -Synthetase erleichtert.

Viele verschiedene Kinasen sind sowohl in Pflanzen als auch in Tieren zu finden.Aufgrund ihrer Bedeutung in so vielen zellulären Prozessen ist ein Phosphorylierungsassay zu einem gemeinsamen Laborverfahren geworden.Dies beinhaltet das Testen von Zellmaterialproben, um zu prüfen, ob die Proteinphosphorylierung stattgefunden hat und in einigen Fällen das Ausmaß misst.Es gibt eine Reihe verschiedener Methoden zur Überprüfung der Phosphorylierung, einschließlich der Markierung von Phosphatgruppen mit Radioisotopen, der Verwendung von Antikörpern, die für das phosphorylierte Protein- und Massenspektrometrie spezifisch sind.Enzyme, die an Signalaktivitäten in der Zelle Mdash beteiligt sind;sind ein Bereich von besonderem Interesse.Die ERK -Phosphorylierung spielt eine Rolle bei der Regulierung verschiedener Zellfunktionen, einschließlich Mitose und anderer Prozesse im Zusammenhang mit der Zellteilung.Dieser Prozess ist für einige Bereiche der Krebsforschung relevant, da er durch karzinogene Substanzen und durch Virusinfektionen aktiviert werden kann, was zu einer unkontrollierten Zellteilung und anderen krebsbedingten Wirkungen führt.Die Erforschung möglicher Krebsbehandlungen, die diesen Prozess beeinträchtigen, ist im Gange.Ein Phosphorylierungsassay kann verwendet werden, um verschiedene Substanzen auf ihre Wirksamkeit in dieser Rolle zu testen.