O que é fosforilação de proteínas?

A fosforilação de proteínas é a ligação de um grupo fosfato (PO ₄ ) a uma proteína. O novo grupo de fósforo altera o papel da proteína: ela pode ativar, desativar ou causar uma alteração na função. A fosforilação de proteínas é bastante comum em células de organismos procarióticos e eucarióticos. Ele fornece uma maneira para a célula regular as funções biológicas sem precisar alterar a quantidade real de proteínas disponíveis para realizá-las.

Uma molécula chamada proteína quinase, às vezes chamada fosfotransferase, é responsável por induzir a fosforilação da proteína. Existem muitas proteínas cinases diferentes, todas com proteínas alvo diferentes. Freqüentemente, a atividade de uma proteína quinase depende da fosforilação. Esse processo depende de outra cinase. Às vezes, uma célula usa uma série de reações, chamada cascata de fosforilação, para produzir um resultado. O impulso para esse tipo de evento geralmente é um sinal de fora da célula. Normalmente, a energia e o grupo fosfato para essas operações provêm do trifosfato de adenosina, uma característica onipresente da paisagem celular.

Uma vez que o novo grupo fosfato é adicionado pela fosforilação da proteína, ele altera a estrutura da sua proteína hospedeira. O formato de uma proteína inteira - denominada estrutura terciária - depende de vários fatores, incluindo a carga elétrica. A carga negativa do grupo fosfato altera a estrutura terciária o suficiente para alterar a função de toda a proteína. Algumas proteínas podem ser fosforiladas em vários locais, com efeitos diferentes resultantes de cada um. A fosforilação ocorre apenas em aminoácidos específicos: serina, treonina e tirosina.

A fosforilação de proteínas é um elemento crucial da homeostase biológica. A maioria dos processos celulares é estocástica - eles dependem de um conjunto de interações parcialmente aleatórias que só podem ser gerenciadas estatisticamente. Como a maioria das funções é realizada por proteínas, a maneira usual da célula de realizar alguma operação envolve produzir mais ou menos enzima que a realiza. Este sistema é relativamente lento; também é mais difícil de desfazer, pois a maioria das proteínas só pára de funcionar quando são destruídas.

Os efeitos da fosforilação de proteínas podem ser desfeitos por uma enzima chamada fosfatase. Esse processo é chamado de desfosforilação. A desfosforilação funciona quase exatamente como a fosforilação. Cada processo exige que o outro seja útil. É a possibilidade de fosforilar rapidamente e depois desfosforilar que torna esse caminho um meio mais fino de controle do que o processo de geração de novas proteínas a partir do DNA e do RNA. A soma dos dois processos, incluindo os sinais envolvidos na sua conclusão, é denominada fosforegulação.