Czym są fosfoproteiny?



The fosfoproteiny są to białka połączone wiązaniem kowalencyjnym z grupą fosforanową. To połączenie powstaje z powodu modyfikacji, które występują po translacji DNA.

Istnieją fosfoproteiny, których wiązanie z grupami fosforanowymi jest powszechne, jak w przypadku kazeiny i waletyny.

Istnieje jednak wiele innych białek, które podczas procesów komórkowych są czasowo fosforylowane przez mechanizmy regulacyjne i stają się fosfoproteinami..

Fosfoproteiny są zazwyczaj połączone z grupami fosforanowymi w określonych aminokwasach ich sekwencji. Aminokwasy powszechnie związane z grupami fosforanowymi to seryna, treonina, tyrozyna, histydyna i kwas asparaginowy..

Fosfoproteiny biorą udział w ważnych działaniach procesu komórkowego. Są wśród nich: ochrona struktur komórek i organizmów, regulacja procesów komórkowych, sygnalizacja i adaptacja do nowych warunków środowiskowych.

Znaczenie fosfoprotein

Procesy adaptacyjne u różnych organizmów, zwłaszcza bakterii, są ściśle związane z fosfoproteinami.

W wielu przypadkach mechanizmy komórkowe, które umożliwiają komórce dostosowanie się do warunków środowiskowych, są kontrolowane przez wytwarzanie fosfoprotein.

Dodanie grup fosforanowych do fosfoprotein wytwarzających białka może hamować wiązanie ligandów i receptorów. W ten sposób fosfoproteiny odgrywają zasadniczą rolę w regulacji aktywności komórkowej.

Fosfoproteiny są stosowane w przemyśle klinicznym jako ważne biomarkery do identyfikacji niektórych rodzajów nowotworów, zwłaszcza raka piersi.

Ponadto kazeina, dobrze zbadana fosfoproteina, jest ważna w przemyśle mleczarskim.

Proces fosforylacji białek w regulacji komórek

W procesach regulacji aktywności komórkowej fosforylacja zachodzi głównie przez działanie 2 rodzajów składników enzymatycznych.

Niektóre są histydynowymi kinazami białkowymi, znanymi jako HPK, a inne są regulatorami odpowiedzi, które są białkami regulującymi za pomocą fosforylacji.

Podczas regulacji, a także w niektórych przypadkach sygnalizacji komórkowej, następuje transfer grup fosforanowych z cząsteczki ATP (trójfosforanu adenozyny) do reszt histydynowych HPK.

Ta grupa fosforanowa przechodzi następnie do reszty kwasu asparaginowego w regulatorach odpowiedzi i jest ostatecznie uwalniana do wody.

Kazeina i witamina

Chociaż wiele białek może być czasowo fosforylowanych przez system regulacyjny komórek, tworzenie dużej ilości fosfoprotein, kazeiny i witeliny to specyficzne przypadki fosfoprotein stale związanych z grupami fosforanowymi.

Kazeina jest białkiem występującym głównie w produktach takich jak mleko. Ta fosfoproteina jest znana jako nierozpuszczalne białko w mleku.

Istnieje kilka gatunków kazeiny, których właściwości i właściwości mogą nadawać produktom mlecznym różne właściwości.

Z drugiej strony witelina jest głównym białkiem żółtka jaj. Białko to oddziela biel od żółtka i chroni ją przed możliwymi pęknięciami.

Ta fosfoproteina ma bliski związek z lipoproteinami żółtka jaja. Te lipoproteiny to lipovitelenina i lipovitelin.

Referencje

  1. Back J. F. i in. Białka zewnętrznej warstwy witelinowej błony jaj kurzych. Biochimica et biophysica acta. 1982; 705 (1): 12-19
  2. Blom N. Gammeltoft S. Brunak S. Sekwencja i oparte na strukturze przewidywanie miejsc fosforylacji białka eukariotycznego. Journal of Molecular Biology. 1999; 294 (5): 1351-1362
  3. Ptacek J. Mah A. S. Globalna analiza fosforylacji białek u drożdży.  Natura 2005; 438 (7068): 679-684
  4. Stock J. Nimfa A. Zapas A. Fosforylacja białek i regulacja odpowiedzi adaptacyjnych u bakterii. Przeglądy mikrobiologii i biologii molekularnej. 1989; 53 (4): 450-490
  5. Weller M. (1979). Fosforanowanie białek. Pion Ltd. Londyn, Wielka Brytania
  6. Zittle C. Custer J. Oczyszczanie i niektóre właściwości αs-Kazeina i κ-Kazeina Journal of Dairy Science. 1963; 46 (11): 1183-1188.