Site Rengi

BilgiliUsta.com | Aradığınız Her Bilginin Adresi.

Fosforilasyon Nedir, Nasıl Çalışır, Cinsleri Nelerdir?

  • 27 Nisan 2021
  • Fosforilasyon Nedir, Nasıl Çalışır, Cinsleri Nelerdir? için yorumlar kapalı
  • 100 kez görüntülendi.

Fosforilasyon bir fosforil grubunun organik bir moleküle bağlanmasıdır ve bir fosforil grubunun çıkarılmasına defosforilasyon denir. Hem fosforilasyon hem de fosforilasyon enzimler örn. Kinazlar, fosfotransferazlar tarafından asıllaştırılır. Fosforilasyon, moleküler ve biyokimya biliminde ehemmiyetlidir, zira enzim ile protein işlevi, enerji depolama, şeker metabolizması ve salımında ehemmiyetli bir tepkimedir. Temel olarak serin, treonin veya tirozin harabeleri üzerinde geri […]

Fosforilasyon bir fosforil grubunun organik bir moleküle bağlanmasıdır ve bir fosforil grubunun çıkarılmasına defosforilasyon denir. Hem fosforilasyon hem de fosforilasyon enzimler örn. Kinazlar, fosfotransferazlar tarafından asıllaştırılır. Fosforilasyon, moleküler ve biyokimya biliminde ehemmiyetlidir, zira enzim ile protein işlevi, enerji depolama, şeker metabolizması ve salımında ehemmiyetli bir tepkimedir.
Temel olarak serin, treonin veya tirozin harabeleri üzerinde geri dönüşümlü protein fosforilasyonu, en ehemmiyetli ve iyi çalışılmış translasyon sonrası farklılıklardan biridir. Fosforilasyon, hücre döngüsü, sihrime, apoptoz ve sinyal mesajım yolları dâhil bir hayli hücresel operasyonun tertip edilmesinde kritik roller oynamaktadır.
Fosforilasyon mekanizması hücre süresince sinyalleri ileten ve aynı zamanda protein işlevini tertip eden en öğrenilen mekanizmadır. Bakteriyel proteinlerde fosforilasyon kollanırken, ökaryotik hücrelerde ehemmiyetli miktarda daha yaygındır. İnsan proteomundaki proteinlerin üçte birinin bir noktada fosforilasyon için substratlar olduğu varsayım edilmektedir. Gerçekten de fosfoproteomik, sadece fosforile proteinlerin belirlenmesi ve karakterizasyonu üzerinde odaklanan bir proteomik dalı olarak kurulmuştur.

Fosforilasyon Mekanizması

Fosforilasyon Nedir, Nasıl Çalışır, Türleri Nelerdir?Fosforilasyon, protein işlevini tertip etmek için yaygın bir translasyon sonrası modifikasyon PTM olsa da, ökaryotik hücrelerde yalnızca üç amino asit, serinser’in, treonin ve tirozin yan zincirlerinde alana kazanç. Bu amino asitler bir nükleofilik -OH grubu olduğu hücumlar uç fosfat grubu PO 3 2- cihansal fosforil verici adenozin trifosfat ATP üzerine, amino asit yan zincirine fosfat grubunun transferi ile sonuçlanmaktadır. Bu transfer magnezyum Mg 2+ ile basitleştirilir. Nükleofilik -OH grubuna fosforil aktarım eşiğini düşürmek için ve fosfat gruplarını şelatlamaktadır. Bu tepkin, ATP’deki fosfat-fosfat bağı adenosin difosfat ADP oluşturmak için kırıldığında hür kalan büyük ölçüde hür enerji sebebiyle tek doğrultuludur.
Serin fosforilasyon diyagramı, serin üzerinde -OH grubundan enzim katalizli proton transferi ATP üzerindeki p-fosfat grubunun nükleofilik hücumunu uyarır, bu da fosfat grubunun serin içine fosfoserin ve ADP oluşturmak üzere aktarılmasına neden olur ve —B : proton transferini başlatan enzim bazını göstermektedir. Büyük bir protein alt kümesi için, fosforilasyon protein etkinliği ile sıkı bir biçimde ilişkilidir ve protein işlev tertip etmesinin kilit noktasıdır. Fosforilasyon, fosforile proteinde konformasyonel farklılıklara neden olarak hücre sinyalini ve protein işlevini tertip etmektedir. Bu farklılıklar proteini iki biçimde etkileyebilir.
İlk olarak, konformasyonel farklılıklar proteinin katalitik etkinliğini kumpaslar. Böylece, bir protein fosforilasyon ile aktive edilebilir veya inaktive edilebilir. İkincisi, fosforile proteinler, fosfomotifleri tanıyan ve bunlara bağlanan yapısal olarak korunmuş alanlara sahip komşu proteinleri toplar. Bu alanlar, farklı amino asitler için özgüllük gösterir. Misalin, Src homolojisi 2 SH2 ve fosfotirozin bağlanma PTB alanları fosfotirozin pY için özgüllük gösterir, bununla beraber bu iki yapıdaki değişiklikler farklı fosfotirozin motifleri için her bir alan spesifikliğini vermektedir. Fosfoserin pS tanıma alanları arasında MH2 ve WW alanı bulunurken fosfotreonin pT çatal başı ile ilişkili FHA alanlar tarafından tanınır. Fosfo proteinlerin değişik proteinleri toplayabilmesi, akış alt efektör proteinlerinin fosforile sinyal proteinlerine alındığı sinyal mesajımı için kritiktir.
Protein fosforilasyonu, sırasıyla fosforilat ve fosforilat substratlan olan kinazlar ve fosfatazların aracılık ettiği geri dönüşümlü bir PTM’dir. Bu iki enzim ailesi, bir hücredeki fosforile proteinlerin dinç tabiatını basitleştirir. Hakikatinde, emin bir hücredeki fosfoproteomun ebadı, hücredeki kinaz ve fosfataz konsantrasyonlarının zamansal ve uzamsal balansına ve emin bir fosforilasyon bölgesinin katalitik aktifliğine bağlıdır.
Fosforilasyonun Emelleri
Fosforilasyon, hücrelerde kritik bir tertip edici rol oynamaktadır. İşlevleri şunları kapsar:
• Glikoliz için ehemmiyetli
• Protein-protein etkileşimi için kullanılır
• Protein imhasında kullanılır
• Enzim inhibisyonunu kumpaslar
• Enerji gereksinimi olan kimyevi tepkinlerin tertip etmesini yaparak homeostazı gözetir.

Fosforilasyon Çeşitleri

Fosforilasyon Nedir, Nasıl Çalışır, Türleri Nelerdir?Birçok molekül tipi ve fosforilasyona maruz kalabilir. En ehemmiyetli fosforilasyon cinslerinden üç tanesi protein fosforilasyonu, oksidatif fosforilasyonu ve glikoz fosforilasyondur.

Glikoz Fosforilasyonu
Glikoz ve değişik şekerler genellikle katabolizmalarının ilk adımı olarak fosforile edilir. Misalin, D-glikozun glikolizinin ilk adımı, D-glikoz-6-fosfata dönüştürülmesidir. Glikoz, hücrelere basitçe nüfuz eden ufak bir moleküldür. Fosforilasyon, dokuya basitçe popülasyon edemeyen daha büyük bir molekül oluşturmaktadır. Bu sebeple, fosforilasyon kan şekeri konsantrasyonunu tertip etmek için ehemmiyetlidir ve glikoz konsantrasyonu da doğrudan glikojen yaradılışı ile ilişkilidir. Ayrıca glikoz fosforilasyonu kalp gelişmesi ile de ilişkilidir.

Protein Fosforilasyonu
Rockefeller Tıbbi Araştırma Enstitüsü’nden Phoebus Levene, 1906’da fosforile edilmiş bir proteini fosvitin belirleyen ilk şahıstır. 930’lara kadar proteinlerin enzimatik fosforilasyonu tanımı yapılamamıştır. Protein fosforilasyonu, fosforil grubu bir amino isyankarda ilave edildiğin de ortaya çıkmaktadır. Genellikle amino asit serindir, ancak ökaryotlarda treonin ve tirozin ve prokaryotlarda histidin üzerinde fosforilasyon da alana kazanç.
Bu, bir fosfat grubunun bir yeni, treonin veya tirozin yan zincirinin hidroksil -OH grubu ile tepkine girdiği bir esterleştirme tepkinidir. Enzim protein kinazı, bir fosfat grubunu amino isyankarda kovalent olarak bağlamaktadır. Kesin mekanizma prokaryotlar ve ökaryotlar arasında azıcık değişiklik gösterir. En iyi çalışılan fosforilasyon formları posttranslasyonel modifikasyonlardır PTM, başka bir deyişle proteinler bir RNA şablonundan translasyondan sonra fosforile edilir. Ters tepkin, fosforilasyon, protein fosfatazlar tarafından katalize edilir.
Protein fosforilasyonunun ehemmiyetli bir misali, histonların fosforilasyonudur. Ökaryotlarda Deoksirübo Nükleik Asit, kromatin oluşturmak için histon proteinleri ile ilişkilidir. Histon fosforilasyonu, kromatinin yapısını değiştirir ve protein-protein ve Deoksirübo Nükleik Asit-protein etkileşimlerini değiştirir. Genellikle, Deoksirübo Nükleik Asit zarar gördüğünde fosforilasyon alana kazanç ve kırık Deoksirübo Nükleik Asit etrafında boşluk açar, böylece onarım mekanizmaları işlerini yapabilir. Deoksirübo Nükleik Asit onarımındaki ehemmiyetine ek olarak, protein fosforilasyonu metabolizma ve sinyal yollarında ehemmiyetli bir rol oynamaktadır.

Oksidatif fosforilasyon
Fosforilasyon Nedir, Nasıl Çalışır, Türleri Nelerdir?Oksidatif fosforilasyon, bir hücrenin kimyevi enerjiyi depolaması ve hür vazgeçmesidir. Ökaryotik bir hücrede, tepkinler mitokondri içinde alana kazanç. Oksidatif fosforilasyon, kemiyozmozun tepkinlerinden ve elektron taşıma zincirnden oluşmaktadır. Özetle, redoks tepkini, mitokondrinin iç çeperindeki elektron taşıma zinciri süresince proteinlerden ve değişik moleküllerden elektronları geçerek kemosmozda adenozin trifosfat ATP yapmak için kullanılan enerjiyi hür vazgeçmektedir.
Bu harekâtta, NADH ve FADH 2 elektronları elektron taşıma zincirine iletir. Elektronlar zincir süresince ilerledikçe daha yüksek enerjiden daha düşük enerjiye geçerek yol süresince enerji salarlar. Bu enerjinin bir kısmı, elektrokimyasal bir gradyan oluşturmak için hidrojen iyonlarını H + pompalamaya gider. Zincirin sonunda, elektronlar su oluşturmak için H + ile bağlanan oksijene aktarılırlar. H + iyonları ATP birleşim için enerji salmaktadır ve ATP fosforilatlandığında, fosfat grubunun dağılması, hücrenin kullanabileceği bir formda enerji salmaktadır. Adenosin, ATP, AMP ve ADP’yi oluşturmada fosforilasyon olan tek baz değildir. Misalin, guanozin GMP, GDP ve GTP de oluşturabilir.

Fosforilasyonun Tespiti

Bir molekülün fosforile edilip edilmediği antikorlar, elektroforez veya kütle spektrometrisi kullanılarak tespit edilebilir. Bununla beraber, fosforilasyon bölgelerinin belirlenmesi ve karakterizasyonu güçtür. İzotop etiketleme sıklıkla floresan, elektroforez ve immünoanalizlerle beraber kullanılır.
Fosforilasyonun genel olarak biyolojik süreçler üzerindeki tesiri sebebiyle, protein fosforilasyonunun insan hastalığı bağlamındaki biyolojik rolünün anlaşılmasına büyük umursanmıştır. Ufak ölçekli protein fosforilasyonu, az rakamda proteinin etkinliğini araştırmak için yaygın olarak yapılırken, fosfoproteomik incelemeler, tüm protein ailelerinin küresel fosforilasyon dinçlerini kavramak için giderek daha fazla kullanılmaktadır. Protein fosforilasyonunu araştırmak için mevcut yaklaşımlar arasında immünodeteksiyon, fosfoprotein veya fosfopeptit zenginleştirme, kinaz etkinlik incelemeleri ve kütle spektrometrisi bulunur. Fosfatazların fosforile proteinlerin tespiti üzerindeki hasarlı tesiri sebebiyle, geniş spektrumlu fosfataz inhibitörleri, bir hayli fosfodeteksiyon taktiğinde hücre lizatlarına yaygın olarak ilave edilir.

ZİYARETÇİ YORUMLARI

Henüz yorum yapılmamış. İlk yorumu aşağıdaki form aracılığıyla siz yapabilirsiniz.

BİR YORUM YAZ