Autophosphorylering

Autophosphorylering er en biokjemisk prosess der et enzym, ofte et proteinkinase, fosforylerer seg selv. Fosforyleringen skjer vanligvis på serin-, treonin- eller tyrosinresiduer og kan regulere kinaseens egen aktivitet. Autophosphorylering forekommer i mange proteinkinaser og spiller en viktig rolle i kontroll av signaloverføring.

Det finnes to hovedmåter autophosphorylering kan skje på: cis og trans. Ved cis-autophosphorylering fosforyleres en residu i samme molekyl, mens ved trans-autophosphorylering fosforylerer en kinase det andre molekylet i et dimerisert kompleks. Ofte er dimerisering eller en konformasjonsendring nødvendig for effektiv fosforylering.

I eukaryote celler er receptor-tyrosin kinases (RTKs) typiske eksempler. Ved ligandbinding danner RTK-ene dimere og autophosphorylerer på tyrosinresiduer. Fosfotyrosinene fungerer som ankerflater for adapterproteiner med SH2- eller PTB-domener, og setter igang videre signalkaskader. Autophosphorylering på serin- og treoninresiduer finnes også og bidrar til regulering i andre kinaser.

I bakterier er histidinkinaser en annen viktig gruppe som autophosphorylerer på histidin ved bruk av ATP. Det fosforylerte histidinet overføres vanligvis til en responsregulator (ofte en aspartat) i to-komponent-signalering. Autophosphorylering kan skje i cis eller trans, avhengig av enzymets struktur og miljø, og styrer prosesser som tilpasning og utvikling.

Betydning og anvendelser av autophosphorylering inkluderer kontroll av enzymaktiviteter og påkallelse av videre signalkaskader. Feilregulering kan være koblet til sykdommer som kreft. Metoder for å analysere autophosphorylering omfatter fosfoproteomikk og bruk av fosfosensitive antistoffer eller radiolabelert ATP i in vitro-eksperimenter.