リン酸化とは何ですか？

リン酸化は、リン酸塩基（PO ₄ ^3- ）が化合物に追加される化学プロセスです。通常、有機化学に適用され、すべての生物に不可欠です。このプロセスは、タンパク質合成とアデノシン三リン酸（ATP）の生産に関与しています。また、さまざまなタンパク質の構造を変更し、その活性を変化させることにより、細胞内のさまざまな化学シグナル伝達および調節メカニズムにおいて重要な役割を果たします。

通常、リン酸塩基の添加を含む生化学反応にはエネルギーが必要です。多くの場合、このエネルギーはATP分子に由来します。 ATPには3つのリン酸グループが含まれており、そのうちの1つは簡単に除去できます。このグループを除去すると、かなりのエネルギーが放出されます。これは、リン酸基が別の分子に加えられるリン酸化反応を可能にするために使用できます。たとえば、グルコース。したがって、ホスファットeグループは、ATPから他の分子に簡単に移動できます。

ただし、これらの反応では、移動が行われるようにATPと受容体分子をまとめることが必要です。これは、キナーゼとして知られる酵素によって達成されます。これらは大きく複雑なタンパク質であり、数百のアミノ酸を含む可能性があります。酵素の形状は非常に重要です。キナーゼ酵素の構造は、ATPと受容体分子の両方を近接して収容して反応を進めることができるようなものです。例はグリセロールキナーゼであり、これにより、ATPからグリセロールへのリン酸基の移動が促進されます。これは、細胞膜で使用されるリン脂質を生成するプロセスの一部です。

ATPは、それ自体が酸化リン酸化と呼ばれるよく知られているリン酸化プロセスによって生成され、そこではリン酸基をアデノシン二リン酸（ADP）に加えてATPを生成します。エナーこのプロセスのGYは、最終的に私たちが食べる食物から来ていますが、より具体的にはグルコースの酸化です。これは多くのステップを持つ非常に複雑なプロセスですが、簡単な用語では、グルコースからのエネルギーを使用して、NADHとFADH2として知られる2つの化合物を形成し、残りの反応にエネルギーを提供します。化合物は、電子を簡単に別れた剤を酸化できるようにしています。 NADHとFADH2の酸化によって放出されるエネルギーを使用して、リン酸基をATP分子に加えます。この反応は、酵素ATPシンテターゼによって促進されます。

多くの異なるキナーゼが植物と動物の両方に見られます。非常に多くの細胞プロセスにおけるそれらの重要性により、リン酸化アッセイは一般的な実験室の手順になりました。これには、細胞材料のサンプルをテストして、タンパク質のリン酸化が起こったかどうかを確認し、場合によってはその範囲を測定します。 PHOの標識を含むリン酸化をチェックするために使用されるさまざまな方法がありますリン酸化タンパク質と質量分析に特異的な抗体の使用、放射性同位体を備えたフェイトグループ。

2011年の時点で、細胞内のシグナル伝達活動に関与する酵素（ERK）の余分なシグナル制御キナーゼ（ERK）は、特に関心のある領域です。 ERKリン酸化は、有糸分裂や細胞分裂に関連する他のプロセスなど、さまざまな細胞機能の調節に役割を果たします。このプロセスは、発がん性物質やウイルス感染症によって活性化される可能性があるため、癌研究の一部に関連しており、制御されていない細胞分裂やその他の癌関連の効果につながります。このプロセスを阻害する可能性のある癌治療の研究が進行中です。リン酸化アッセイを使用して、この役割における有効性についてさまざまな物質をテストできます。