Vad är fosforylering?

Fosforylering är en kemisk process där en fosfatgrupp (PO ₄ ^3- ) tillsätts till en förening.Det gäller normalt för organisk kemi och är avgörande för alla levande organismer.Processen är involverad i proteinsyntes och i produktion av adenosin trifosfat (ATP) mdash; en molekyl som lagrar och levererar energi.Det spelar också en avgörande roll i olika kemiska signal- och regleringsmekanismer i cellen genom att modifiera strukturen för olika proteiner och förändra deras aktiviteter.

Normalt krävs energi för de biokemiska reaktionerna som involverar tillsats av en fosfatgrupp till en molekyl.Ofta kommer denna energi från ATP -molekyler.ATP innehåller tre fosfatgrupper, varav en lätt tas bort.Avlägsnande av denna grupp frigör betydande energi, som kan användas för att möjliggöra en fosforyleringsreaktion där fosfatgruppen tillsätts till en annan molekyl mdash;till exempel glukos.Således kan fosfatgrupper lätt överföras från ATP till andra molekyler.

Dessa reaktioner kräver emellertid att ATP och receptormolekylen föras så att överföringen kan äga rum.Detta uppnås av enzymer kända som kinaser.Dessa är stora, komplexa proteiner, som kan innehålla flera hundra aminosyror.Formen på enzymet är avgörande: strukturen för ett kinasenzym är sådan att både ATP- och receptormolekylen kan rymmas i närheten för att låta reaktionen fortsätta.Ett exempel är glycerolkinas, som underlättar överföringen av en fosfatgrupp från ATP till glycerol;Detta är en del av processen som producerar fosfolipider, som används i cellmembran.

ATP produceras själv genom en välkänd fosforyleringsprocess som kallas oxidativ fosforylering, i vilken en fosfatgrupp tillsätts till adenosindifosfosfat (ADP) för att producera ATP.Energin för denna process kommer slutligen från maten vi äter, men mer specifikt oxidationen av glukos.Det är en mycket komplex process med många steg, men i enkla termer används energin från glukos för att bilda två föreningar, känd som NADH och FADH2, som ger energi för resten av reaktionen.Föreningarna reducerar medel som lätt delas med elektroner, så att de kan oxideras.Fosfatgrupper tillsätts till ATP -molekyler med användning av energin som frigörs genom oxidationen av NADH och FADH2;Denna reaktion underlättas av enzymet ATP -syntetas.

Många olika kinaser finns i både växter och djur.På grund av deras betydelse i så många cellulära processer har en fosforyleringsanalys blivit ett vanligt laboratorieförfarande.Detta innebär att testa prover av cellmaterial för att kontrollera om proteinfosforylering har ägt rum och i vissa fall mäter dess omfattning.enzymer som är involverade i signalaktiviteter inom cellen mdash;är ett område av särskilt intresse.ERK -fosforylering spelar en roll för att reglera olika cellfunktioner, inklusive mitos och andra processer relaterade till celldelning.Denna process är relevant för vissa områden inom cancerforskning eftersom den kan aktiveras av cancerframkallande ämnen och av virusinfektioner, vilket leder till okontrollerad celldelning och andra cancerrelaterade effekter.Forskning om möjliga cancerbehandlingar som involverar hämning av denna process pågår.En fosforyleringsanalys kan användas för att testa olika ämnen för deras effektivitet i denna roll.