Co to jest fosforylacja białka?

Fosforylacja białka jest przyłączeniem grupy fosforanu (PO 4 ) do białka. Nowa grupa fosforu zmienia rolę białka: może aktywować, dezaktywować lub powodować zmianę funkcji. Fosforylacja białka jest dość powszechna w komórkach organizmów prokariotycznych i eukariotycznych. Zapewnia sposób regulacji funkcji biologicznych bez konieczności zmiany rzeczywistej ilości dostępnych białek do ich wykonania.

Cząsteczka zwana kinazą białkową, czasem nazywaną fosfotransferazą, jest odpowiedzialna za indukowanie fosforylacji białka. Istnieje wiele różnych kinaz białkowych, wszystkie z różnymi białkami docelowymi. Często aktywność kinazy białkowej sama zależy od fosforylacji. Proces ten zależy od innej kinazy. Czasami komórka używa szeregu reakcji, zwanej kaskadą fosforylacji, aby uzyskać wynik. Impuls dla tego rodzaju zdarzenia jest zwykle sygnałem spoza komórki. Zwykle energia i phosGrupa phate dla tych operacji pochodzi z trifosforanu adenozyny, wszechobecnej cechy krajobrazu komórkowego.

Po dodaniu nowej grupy fosforanowej przez fosforylację białka, zmienia strukturę jego białka gospodarza. Kształt całego białka - zwany jego trzeciorzędową strukturą - zależy od różnych czynników, w tym ładunku elektrycznego. Ładunek ujemny grupy fosforanowej zmienia strukturę trzeciorzędową wystarczająco, aby zmienić funkcję całego białka. Niektóre białka mogą być fosforylowane w wielu lokalizacjach, z różnymi efektami wynikającymi z każdego. Fosforylacja zachodzi tylko przy określonych aminokwasach: seryna, treonina i tyrozyna.

Fosforylacja białka jest kluczowym elementem homeostazy biologicznej. Większość procesów komórkowych jest stochastyczna - polegają one na zestawie częściowo losowych interakcji, które można zarządzać jedynie statystycznie. BecaUżywanie większości funkcji jest wykonywane przez białka, zwykły sposób wykonywania niektórych operacji polega na wykonaniu większej ilości enzymu, który je wykonuje. Ten system jest stosunkowo wolny; Trudniej jest również cofnąć, ponieważ większość białek przestanie działać tylko po ich zniszczeniu.

Wpływ fosforylacji białka można cofnąć przez enzym zwany fosfatazą. Proces ten nazywa się defosforylacji. Defosforylacja działa prawie dokładnie jak fosforylacja. Każdy proces wymaga, aby drugi był przydatny. Jest to możliwość szybkiego fosforylacji, a następnie defosforylacji, czyni ten szlak drobniejszym sposobem kontroli niż proces generowania nowych białek z DNA i RNA. Suma dwóch procesów, w tym sygnały zaangażowane w ich wypełnienie, nazywa się fosforegulacją.