Hvad er proteinphosphorylering?

Proteinphosphorylering er fastgørelse af et phosphat (PO ₄ ) -gruppe til et protein.Den nye fosforgruppe ændrer proteinets rolle: den kan aktivere, deaktivere eller forårsage en ændring i funktionen.Proteinphosphorylering er temmelig almindelig i celler af prokaryotiske og eukaryote organismer.Det tilvejebringer en måde for cellen at regulere biologiske funktioner uden at skulle ændre den faktiske mængde proteiner, der er tilgængelige til at udføre dem.

Et molekyle kaldet en proteinkinase, undertiden kaldet en phosphotransferase, er ansvarlig for at inducere proteinphosphorylering.Der er mange forskellige proteinkinaser, alle med forskellige målproteiner.Ofte er aktiviteten af en proteinkinase i sig selv afhængig af phosphorylering.Denne proces er afhængig af en anden kinase.Nogle gange bruger en celle en række reaktioner, kaldet en phosphoryleringskaskade, til at producere et resultat.Drivkraften for denne type begivenhed er normalt et signal uden for cellen.Normalt kommer energien og fosfatgruppen for disse operationer fra adenosintriphosphat, et allestedsnærværende træk ved det cellulære landskab.

Når den nye fosfatgruppe er tilsat ved proteinphosphorylering, ændrer det strukturen i dets værtsprotein.Formen på en hel protein mdash; kaldet dets tertiære struktur mdash; er afhængig af en række faktorer, herunder elektrisk ladning.Den negative ladning af phosphatgruppen ændrer den tertiære struktur tilstrækkeligt til at ændre funktionen af hele proteinet.Nogle proteiner kan phosphoryleres flere steder med forskellige effekter, der er resultatet af hver.Phosphorylering forekommer kun ved specifikke aminosyrer: serin, threonin og tyrosin.

Proteinphosphorylering er et afgørende element i biologisk homeostase.De fleste cellulære processer er stokastiske og mdash; de er afhængige af et sæt delvist tilfældige interaktioner, der kun kan styres statistisk.Da de fleste funktioner udføres af proteiner, involverer cellerne sædvanlige måde at udføre en vis drift på at gøre mere eller færre af enzymet, der udfører det.Dette system er relativt langsomt;Det er også vanskeligere at fortryde, da de fleste proteiner kun vil stoppe med at fungere, når de ødelægges.

Virkningerne af proteinphosphorylering kan fortrydes af et enzym kaldet en phosphatase.Denne proces kaldes dephosphorylering.Dephosphorylering fungerer næsten nøjagtigt som fosforylering.Hver proces kræver, at den anden er nyttig.Det er muligheden for hurtigt phosphorylering og derefter dephosphorylering, der gør denne vej til et finere middel til kontrol end processen med at generere nye proteiner fra DNA og RNA.Summen af de to processer, inklusive de signaler, der er involveret i at afslutte dem, kaldes fosforegulering.