Wat is fosforylering?
Fosforylering is een chemisch proces waarbij een fosfaatgroep (PO 4 3- ) aan een verbinding wordt toegevoegd.Het is normaal gesproken van toepassing op organische chemie en is cruciaal voor alle levende organismen.Het proces is betrokken bij eiwitsynthese en bij de productie van adenosine
Normaal gesproken is energie vereist voor de biochemische reacties die de toevoeging van een fosfaatgroep aan een molecuul omvatten.Vaak komt deze energie van ATP -moleculen.ATP bevat drie fosfaatgroepen, waarvan er één gemakkelijk kan worden verwijderd.De verwijdering van deze groep geeft aanzienlijke energie af, die kan worden gebruikt om een fosforylatiereactie mogelijk te maken waarin de fosfaatgroep wordt toegevoegd aan een andere molecuul mdash;Glucose bijvoorbeeld.Aldus kunnen fosfaatgroepen gemakkelijk worden overgebracht van ATP naar andere moleculen.
Deze reacties vereisen echter dat ATP en het receptormolecuul worden samengebracht zodat de overdracht kan plaatsvinden.Dit wordt bereikt door enzymen die bekend staan als kinasen.Dit zijn grote, complexe eiwitten, die enkele honderden aminozuren kunnen bevatten.De vorm van het enzym is cruciaal: de structuur van een kinase -enzym is zodanig dat zowel de ATP als het receptormolecuul in de nabijheid kunnen worden ondergebracht om de reactie te kunnen doorgaan.Een voorbeeld is glycerolkinase, dat de overdracht van een fosfaatgroep van ATP naar glycerol vergemakkelijkt;.De energie voor dit proces komt uiteindelijk van het voedsel dat we eten, maar meer specifiek de oxidatie van glucose.Het is een zeer complex proces met veel stappen, maar in eenvoudige bewoordingen wordt de energie van glucose gebruikt om twee verbindingen te vormen, bekend als NADH en FADH2, die de energie voor de rest van de reactie bieden.De verbindingen reduceren middelen die gemakkelijk uit elkaar gaan met elektronen, zodat ze kunnen worden geoxideerd.Fosfaatgroepen worden toegevoegd aan ATP -moleculen met behulp van de energie die wordt afgegeven door de oxidatie van NADH en FADH2;Deze reactie wordt vergemakkelijkt door het enzym ATP -synthetase.
Veel verschillende kinasen worden gevonden in zowel planten als dieren.Vanwege hun belang in zoveel cellulaire processen is een fosforyleringstest een gemeenschappelijke laboratoriumprocedure geworden.Dit omvat het testen van monsters van celmateriaal om te controleren of eiwitfosforylering heeft plaatsgevonden en in sommige gevallen de omvang ervan meten.Er zijn een aantal verschillende methoden die worden gebruikt om te controleren op fosforylering, waaronder het labelen van fosfaatgroepen met radio-isotopen, het gebruik van antilichamen die specifiek zijn voor het gefosforyleerde eiwit en massaspectrometrie.
Vanaf 2011, extra signaalgereguleerde kinasen (ERKS) mdash;enzymen die betrokken zijn bij signaalactiviteiten binnen de cel mdash;zijn een gebied van bijzonder belang.ERK -fosforylering speelt een rol bij het reguleren van verschillende celfuncties, waaronder mitose en andere processen die verband houden met celdeling.Dit proces is relevant voor sommige gebieden van kankeronderzoek, omdat het kan worden geactiveerd door carcinogene stoffen en door virusinfecties, wat leidt tot ongecontroleerde celdeling en andere kankergerelateerde effecten.Onderzoek naar mogelijke behandelingen van kanker waarbij dit proces wordt geremd, is aan de gang.Een fosforyleringstest kan worden gebruikt om verschillende stoffen te testen op hun effectiviteit in deze rol.