Fosforylace je chemický proces, ve kterém se do sloučeniny přidá fosfátová skupina (PO 4 3- ).Normálně se vztahuje na organickou chemii a je zásadní pro všechny živé organismy.Tento proces je zapojen do syntézy proteinů a na produkci adenosinu trihosfátu (ATP) a molekula, která ukládá a dodává energii.Hraje také klíčovou roli v různých chemických signalizačních a regulačních mechanismech v buňce úpravou struktury různých proteinů a změnou jejich činností.
Normálně je pro biochemické reakce vyžadována energie, které zahrnují přidání skupiny fosfátu do molekuly.Tato energie často pochází z molekul ATP.ATP obsahuje tři fosfátové skupiny, z nichž jedna je snadno odstraněna.Odstranění této skupiny uvolňuje značnou energii, kterou lze použít k povolení fosforylační reakce, ve které je fosfátová skupina přidána do jiné molekuly mdash;Například glukóza.Skupiny fosfátu tedy mohou být snadno přeneseny z ATP na jiné molekuly.Toho je dosaženo enzymy známými jako kinázy.Jedná se o velké, komplexní proteiny, které mohou obsahovat několik set aminokyselin.Tvar enzymu je rozhodující: struktura kinázového enzymu je taková, že jak molekula ATP, tak i receptorová molekula může být přizpůsobena v těsné blízkosti, aby se reakce mohla pokračovat.Příkladem je glycerol kináza, která usnadňuje přenos skupiny fosfátu z ATP na glycerol;Toto je součást procesu, který produkuje fosfolipidy, které se používají v buněčných membránách..Energie pro tento proces nakonec pochází z jídla, které jíme, ale konkrétněji z oxidace glukózy.Je to velmi složitý proces s mnoha kroky, ale jednoduše se energie z glukózy používá k vytvoření dvou sloučenin, známých jako NADH a FADH2, které poskytují energii pro zbytek reakce.Sloučeniny jsou redukující činidla, která se snadno rozdělí elektrony, aby mohly být oxidovány.Fosfátové skupiny se přidávají do molekul ATP pomocí energie uvolňované oxidací NADH a FADH2;Tato reakce je usnadněna enzymem ATP syntetázou.
Mnoho různých kináz se nachází u rostlin i zvířat.Vzhledem k jejich důležitosti v tolika buněčných procesech se fosforylační test stal běžným laboratorním postupem.To zahrnuje testování vzorků buněčného materiálu pro kontrolu, zda došlo k fosforylaci proteinu, a v některých případech měří jeho rozsah.K kontrole fosforylace se používá řada různých metod, včetně značení fosfátových skupin radioizotopy, použití protilátek specifických pro fosforylovaný protein a hmotnostní spektrometrie od roku 2011, extra signál-regulované kinázy (ERK) mdash;enzymy, které se podílejí na signalizačních činnostech v buňce mdash;jsou oblastí zvláštního zájmu.Fosforylace ERK hraje roli při regulaci různých buněčných funkcí, včetně mitózy a dalších procesů souvisejících s dělením buněk.Tento proces je relevantní pro některé oblasti výzkumu rakoviny, protože může být aktivován karcinogenními látkami a infekcemi viru, což vede k nekontrolovanému dělení buněk a dalším účinkům souvisejícím s rakovinou.Probíhá výzkum možné léčby rakoviny, které zahrnují inhibici tohoto procesu.Fosforylační test lze použít k testování různých látek pro jejich účinnost v této roli.
