Dephosphorylaatio

Dephosphorylaatio on biokemiallinen reaktio, jossa fosforihapporyhmä poistuu fosfoituneelta substraatilta. Yleisimmin kyse on proteiineista, mutta dephosphorylaatiota esiintyy myös lipideissä ja hiilihydraateissa. Fosforylaatio ja dephosphorylaatio muodostavat solujen signaalin säätelyn keskeisen kierron; fosforylaatio usein muuttaa proteiinin aktiivisuutta, sijaintia tai vuorovaikutuksia, ja dephosphorylaatio palauttaa tämän tilan.

Reaktiota kataloivat fosfataasit. Proteiinifosfataasit voidaan jakaa kolmeen pääryhmään: seriinin/treoniinin fosfataasit (esim. PP1, PP2A, PP2B/calcineurin), tyrosiini-fosfataasit (PTP-ryhmä) sekä dual-specificity-fosfataasit (DUSP), jotka voivat dephosphoryloida sekä seriinia/treoniinia että tyrosiiniä. Monilla fosfataaseilla on sääteleviä alayksiköitä ja ne sijaitsevat eri solukompartementeissa, mikä antaa kohdistetun vaikutuksen tiettyihin substraatteihin.

Biologinen merkitys on laaja: dephosphorylaatio säätelee monia solun prosesseja, kuten solujen jakautumista, aineenvaihduntaa ja hermosolujen toimintaa. Se toimii vastakohtana kinases-aktiolle, ja niiden yhteispeli mahdollistaa nopean ja dynaamisen vasteen ulkoisiin signaaleihin sekä palautumisen baseliin tilaan.

Kliininen tutkimus ja sairauksien yhteydet: fosfataasien toimintahäiriöt voivat liittyä syöpään, diabetekseen ja neurodegeneratiivisiin sairauksiin. Tutkimuksessa fosfataasin toimintaa tarkkaillaan ja modifioidaan erilaisten estäjien avulla sekä fosforylaatiotilan mittauksin mass-spektrometrialla.