Vad är fosforyleringssidor?
Fosforyleringsställen är specifika molekylområden som genomgår tillsats eller avlägsnande av en fosfatgrupp känd som PO4. De är särskilt viktiga för regleringen av proteiner i cellen. Fosforylering kan aktivera eller inaktivera proteinet och är ett viktigt sätt att reglera vägar i cellen. Ett enda protein kan ha många fosforyleringsställen och varje enskild cell kan ha tusentals av dem. Vissa resultat av fosforylering som gått fel kan inkludera cancer och diabetes.
Proteiner som kan fosforyleras inkluderar proteinenzymer, som kraftigt accelererar reaktionshastigheten. Fosforylering av ett protein kan ändra dess funktion eller lokalisering i cellen. Enskilda enzymer varierar i huruvida deras aktiva form har fosforyleringsstället fosforylerat eller tomt.
Receptorer är också viktiga platser för fosforylering. Dessa sändningssignaler och signalöverföringsvägar regleras ofta av fosforyleringsställen. En av de faktorer som gör dem fördelaktiga för reglering är att tidpunkten för signalreaktionerna kan variera från timmar till mindre än en sekund. Fosforyleringsvägarna kan vara mycket komplexa med en serie proteiner som sekventiellt fosforylerar nästa. Detta leder till förstärkning av en väg.
Ett protein som tillför fosfat kallas kinas . Dessa reglerar ett stort antal reaktioner i cellen. Proteiner som tar bort en fosforylgrupp kallas fosfataser .
Kinaser erhåller fosfatgruppen från adenosintrifosfat (ATP). De lägger fosfatgruppen till en av tre aminosyror - serin, treonin eller tyrosin. Andra kan verka på alla tre, eller till och med på ytterligare aminosyror, såsom histidin. Vissa kinaser har flera specificiteter och kan verka på mer än ett mål. En sådan bred målspecificitet tillåter den samordnade regleringen av flera vägar med en signal.
En mycket viktig undergrupp av kinaser är serin / treoninproteinkinaser . Deras fosforyleringsställe är OH-gruppen av serin eller treonin. Fosforylering med dessa kinaser kan regleras av kemiska signaler, liksom av händelser såsom DNA-skador. MAP-kinaser är en väl studerad grupp av denna typ, och en undergrupp av MAP-kinaser kallas extracellulära signalreglerade kinaser (ERK).
ERK-fosforylering uttrycks allmänt som en intracellulär signalmekanism. Det som är viktigt med dessa ERK-kinaser är att de sänder extracellulära signaler och förstärker dem inuti cellen. Banan aktiveras av många olika extracellulära faktorer, inklusive tillväxtfaktorer, hormoner och karcinogener. ERK-vägen störs i många cancerformer.
Proteinfosforylering, och platsen för fosforyleringsställen i synnerhet, är ett mycket aktivt studierområde. Upp till hälften av proteinerna i en cell kan fosforyleras. Olika företag är specialiserade på att förutsäga vilka områden av ett protein som kan fosforyleras.
Proteinfosforyleringsanalysen använder i allmänhet antikroppar. Dessa är proteiner som produceras av ett djurs immunsystem som är specifika för utländska inkräktare. Det finns hundratals antikroppar som är specifika för strukturella förändringar inducerade av fosforylering. Proteiner körs på en gel som separerar efter storlek och laddning och är känd som 2-dimensionell elektrofores. Den behandlas sedan med den fosfosspecifika antikroppen för att bestämma skillnader i struktur.
Det bör noteras att andra typer av molekyler också kan fosforyleras. Till exempel är fosforylering av sockerarter en viktig del av cellulär metabolism. Ett sådant exempel är den energiproducerande metaboliska vägen glykolys. Det första steget i nedbrytningen av glukos är fosforylering av en OH-grupp på glukosmolekylen.
Fosforylering av adenosindifosfat (ADP) till ATP är avgörande för att många av cellens energiintensiva reaktioner ska äga rum. ATP är en högenergimolekyl och avger energi när den donerar en fosfatgrupp. Proteinsyntes är en av de många viktiga cellulära processerna som drivs av ATP.