Fosforylaatioita

Fosforylaatioita ovat biologisia prosesseja, joissa fosforiryhmä siirretään molekyyliin. Yleisin kohde on proteiinien fosforylaatio, jossa fosfaattiryhmä liitetään aminohappoihin, tavallisesti serineen, treoniiniin tai tyrosiiniin. Joissakin organismeissa havaitaan myös histidiini- ja aspartaatti-fosforylaatioita; bakteereissa kaksikomponenttiset järjestelmät voivat käyttää histidiini- ja aspartaatti-fosforylaatiota.

Fosforylaatioita katalysoivat entsyymit, kinaksit, jotka siirtävät fosfaattiryhmän ATP:stä tai muista lähteistä, sekä fosfataasit, jotka poistavat sitä. Fosforylaatio on usein nopea ja reversiibeli post-translational modification, jonka kautta proteiinien toiminta ja vuorovaikutukset säätyvät nopeasti solun tilan mukaan.

Rooliltaan fosforylaatiot ovat keskeisiä signaalien transduktiossa ja metabolisessa sääntelyssä. Ne voivat muuttaa proteiinien aktiivisuutta, sitoutumiskykyä tai aloituskompleksien muodostumista, ja ne mahdollistavat kinaseiputkien, kuten MAPK- tai PI3K-Akt -signaalitien, aktivoitumisen. Metabolisessa kontekstissa fosforylaatiot vaikuttavat entsyymien nopeuksiin, jolloin glukoosin käyttö, varastointi ja energian tuotanto voidaan säätää.

Tutkimuksessa fosforylaatioiden kartoitus ja kvantifiointi hyödyntävät fosfoproteomista analyysiä, massaspektrometriä sekä fosforylaatioon spesifisiä antigeeneja. Häiriöt fosforylaation säätelyssä liittyvät muun muassa syöpätauteihin, diabetekseen ja neurodegeneratiivisiin sairauksiin, mikä tekee niistä keskeisen kohteen lääketieteellisessä tutkimuksessa.