Phosphoryliert

Phosphoryliert bezeichnet in der Biochemie ein Molekül, dem eine Phosphatgruppe covalent angehängt wurde. Der Begriff wird vor allem für Proteine verwendet, kann aber auch auf Lipide, Zucker oder Nukleotide zutreffen. Phosphorylierung ist eine häufige, reversible posttranslationale Modifikation und spielt eine zentrale Rolle in der Regulation zahlreicher zellulärer Prozesse.

Die Phosphorylierung erfolgt typischerweise durch Enzyme, die als Kinasen bezeichnet werden. Sie übertragen eine Phosphatgruppe meist von Adenosintriphosphat (ATP) auf den Zielstoff. Phosphatasen entfernen die Phosphatgruppe wieder. Bei Proteinen sind Serin-, Threonin- und Tyrosinphosphorylierungen am häufigsten; Histidinphosphorylierung kommt in bestimmten Organismen ebenfalls vor. Mehrfachphosphorylierung kann an einem Molekül vorkommen und unterschiedliche Effekte hervorrufen.

Phosphorylierung verändert die chemischen Eigenschaften eines Moleküls, beeinflusst seine Aktivität, Interaktionen mit anderen Proteinen, seine Localization und seine Stabilität. In der Signaltransduktion dient sie als schnelle und reversible Regulierungsmethode, um Signale innerhalb der Zelle weiterzugeben oder Stoffwechselwege zu steuern. Da der Zustand der Phosphorylierung dynamisch auf äußere Reize reagiert, ist er eng mit Zellaktivität, Wachstum und Differenzierung verknüpft. Fehlregulationen der Phosphorylierung sind mit Krankheiten wie Krebs, neurodegenerativen Erkrankungen und Stoffwechselstörungen verbunden.

Nachweise erfolgen oft mit phospho-spezifischen Antikörpern (z. B. in Western blots oder ELISAs) oder durch Massenspektrometrie in der Phosphoproteomik. Die Phosphorylierung ist ein zentrales Prinzip der zellulären Regulation und Grundlage vieler medizinisch-biochemischer Studien.