4.9:
الفسفرة
4.9:
الفسفرة
تعد إضافة أو إزالة مجموعات الفوسفات من البروتينات أكثر التعديلات الكيميائية شيوعاً و التي تنظم العمليات الخلوية. يمكن أن تؤثر هذه التعديلات على بنية ونشاط واستقرار وتوطين البروتينات داخل الخلايا بالإضافة إلى تفاعلاتها مع البروتينات الأخرى.
أثناء عملية الفسفرة ، تنقل كينازات البروتين مجموعة الفوسفات الطرفية من الأدينوسين ثلاثي الفوسفات إلى سلاسل جانبية معينة من الأحماض الأمينية من بروتينات الركيزة. سيرين ، ثريونين ، وتيروزين هي الأحماض الأمينية الفسفورية الأكثر شيوعاً. وفقاً لذلك ، يتم تصنيف كينازات البروتين على أنها كينازات سيرين / ثريونين ، أو كينازات التيروزين ، أو كينازات مزدوجة الفعل إذا كان بإمكانها فسفرة جميع الأحماض الأمينية الثلاثة. على العكس من ذلك ، يحفز فوسفاتيز البروتين إزالة مجموعة الفوسفات (نزع الفسفرة) ، واستعادة الخصائص الأصلية للبروتين.
في ظل الظروف الفسيولوجية ، يتم تنظيم الفسفرة وإزالة الفسفرة بإحكام لمنع التغيرات المطولة في بنية البروتين و وظيفته. يمكن أن يؤدي اختلال هذا التوازن إلى أمراض ، بما في ذلك السرطان والاضطرابات التنكسية العصبية المختلفة. على سبيل المثال ، بروتين يسمى تاو مفرط الفسفرة في مرض الزهايمر (AD). من الناحية الفسيولوجية ، ينظم تاو شكل الخلايا العصبية وهيكلها وتطورها. يحتوي بروتين تاو على أكثر من ٨٠ بقايا سيرين وثريونين وتيروزين ، والتي عادةً ما يتم فسفرة جزء بسيط منها. في أدمغة المرضى المصابين بمرض الزهايمر ، يتم فسفرة تاو بشكل غير طبيعي ومفرط. هذا يغير قابلية ذوبان البروتين ، مكوناً تكتلات سامة غير قابلة للذوبان تؤدي إلى موت الخلايا العصبية.
Suggested Reading
Kyriakis, John M. “In the Beginning, There Was Protein Phosphorylation.” The Journal of Biological Chemistry 289, no. 14 (April 4, 2014): 9460–62. [Source]
Ardito, Fatima, Michele Giuliani, Donatella Perrone, Giuseppe Troiano, and Lorenzo Lo Muzio. “The Crucial Role of Protein Phosphorylation in Cell Signaling and Its Use as Targeted Therapy (Review).” International Journal of Molecular Medicine 40, no. 2 (August 2017): 271–80. [Source]