Foszforiláció

Foszforiláció a kémiai módosítások közé tartozó folyamat, amely során foszforil csoport kapcsolódik egy molekulához. A leggyakoribb célpont a fehérje, de előfordulhatnak foszforilált lipidek és cukrok is. A folyamatot általában kinázok katalizálják, akik az ATP-ből származó foszforil csoportot átadják a célmolekulának. A módosítás reverzibilis; defoszforilációt foszfatázok végzik, amelyek eltávolítják a foszforil csoportot. Így a foszforiláció dinamikus válaszokat tesz lehetővé a sejten belül.

Protein foszforiláció leggyakoribb típusai a szerinre, treoninra és tirozinra történő foszforiláció. Ezen felül prokariótákban histidin és aszparaginsav foszforilációja is előfordulhat bizonyos rendszerekben. Lipidek között a foszforilált lipidek, például a foszfatidilinoszitol-foszforilált formái fontos jelátviteli molekulák. Szénhidrátokon is megfigyelhető foszforiláció.

Funkciók: a foszforiláció megváltoztatja a fehérjék aktivitását, konformációját, kötődését és helyét a sejten belül. Jelátviteli cascádokban kulcsfontosságú; lehet aktiváló vagy inhibáló hatása, és gyakran a receptorokra adott válaszokat közvetíti, szabályozza az anyagcserét, a sejtciklust és az apoptózist. A folyamat dinamikus és összetett jelátviteli kódokat hordozhat.

Példák: a MAPK/ERK útvonal, a ciklinfüggő kinázok (CDK-ok) által vezérelt sejtciklus szabályozása, a CREB foszforilációja cAMP-útvonalon. A glikogén anyagcserében a glikogén foszforiláz aktiválása és a glikogén szintetáz inaktiválása foszforiláció révén történik.

Módszerek: foszforilált fehérjék azonosítása és mennyiségi elemzése tömegspektrometriával végzett foszforproteomikával, illetve foszfo-specifikus antitestek alkalmazása Western blotban vagy immunhisztokémiában. Továbbá in vitro kináz- és defoszforilációs vizsgálatok, valamint genetikai megközelítések segítenek a szerepek tisztázásában.

---