Fosforilação

Fosforilação é a adição de um grupo fosfato a uma molécula, geralmente mediada por enzimas chamadas quinases, que transferem o grupo fosfato do ATP para o substrato, liberando ADP. A fosforilação é uma modificação química amplamente utilizada na regulação de proteínas e de várias vias metabólicas, e é tipicamente reversível por fosfatases, que removem o grupo fosfato.

Em proteínas, a fosforilação ocorre principalmente em resíduos de aminoácidos serina, treonina e tirosina em eucariotos. Em bactérias, resíduos de histidina e aspartato também são alvos comuns, especialmente em sistemas de sinalização de dois componentes. Além de proteínas, fosforilação pode ocorrer em lipídios, carboidratos e nucleotídeos, modulando função, localização e atividade dessas moléculas. O processo depende de cofatores como Mg2+ e é amplamente regulado para responder a estímulos internos e externos.

As funções da fosforilação são diversas e centrais para a biologia celular. Ela pode ativar ou inativar enzimas, criar ou abolir pontos de reconhecimento proteico, alterar a conformação de proteínas e controlar a localização celular. Em vias de sinalização, conjuntos de quinases formam cascatas, como MAPK e PI3K-AKT, transmitindo sinais desde receptores de membrana até alvos intracelulares, com efeitos em sobrevivência, proliferação e metabolismo.

Exemplos ilustram sua importância: na glicólise, a fosforilação da glicose pela hexoquinase prende o carbono na via; a fosforilação de proteínas como RB regula o ciclo celular. Alterações na fosforilação estão associadas a doenças, e muitos fármacos visam quinases para terapias, especialmente em câncer e diabetes. Métodos comuns de detecção incluem espectrometria de massas e uso de anticorpos específicos para fosfoproteínas.