HERAKLES Otomatik Avlı kalıcı sunucu. 19 Haziran'da açılıyor. Atius & Wizard güvencesiyle hemen kayıt ol, ön kayıt ödülleri aktif. HEMEN TIKLA!
Protein fosforilasyonu, bir proteine bir fosfat grubu (PO4) eklenmesidir. Protein fosforilasyonu pekçok hücresel süreçte önemli bir rol oynar.
Tarihçe
1906'da Rockefeller Tıp Araştırma Ensititüsü'nde Phoebus A. Levene, vitellin adlı proteininde fosfat olduğunu buldu ve 1933'te, Fritz Lipmann'la ortak çalışması ile, kazeinde fosfoserin bulunduğunu keşfetti. Ancak, Eugene P. Kennedy tarafından enzimatik protein fosforilasyonunun keşfedilene kadar yirmi yıl geçmesi gerekti.
İşlev
Proteinlerin tersinir fosforilasyonu prokaryot ve ökaryotlarda görülen önemli bir düzenleyiçi mekanizmadır. Protein kinaz ve fosfataz denen enzimler bu düzenleme sürecinin fosforilasyon ve defosforilasyon kısımlarında rol oynarlar. Fosforilayon ve defosforilasyon sonucu çoğu enzim ve reseptörün yapısında bir biçim (konformasyon) değişimi olur, bunun sonucu bunlar ya etkinleşir veya etkinsizleşir. Ökaryotik proteinlerde fosforilasyonu genelde serin, treonin ve tirozin kalıntılarında olur. Prokaryotlarda bazik amino asitler olan histidin, lizin ve arjininde de fosforilasyon olur. Apolar bir amino asit kalıntısına bir PO4 grubunun eklenmesi, proteinin hidrofobik bir kısmının çok hidrofilik bir hâl almasına neden olabilir. Proteinin bu bölgesinin diğer hidrofobik ve hidrofilik bölgeleriyle etkileşimi değişir ve böylece protein yapısında biçimsel bir değişiklik meydana gelir.
Fosforilasyonun düzenleyici rolüne bir örnek, p53 tümör baskılayıcı proteinidir. p53 proteinin etkinliği çeşitli mekanizmalarla düzenlenir ve 18 farklı fosforilayon konumu vardır. p53'ün etkinleşmesi hücre döngüsünü durdurur. Hücre hasar gördüğü veya hücrenin normal fizyolojisi bozulduğunda bu etkinleşme olur ve bunun sonucunda apoptozis meydana gelir. Etkinsizleşme sinyalinin ardından protein defosforile olur ve çalışması durur. Çoğu sinyal transdüksiyon yolunda görülen bir mekanizmadır bu, örneğin retina'daki ışığa duyarlı hücrelerde gelen ışığa hücrenin tepki vermesinde bu süreç vardır.
Fosforilayonun düzenleyici rolleri arasında aşağıdakiler bulunmaktadır:
Sinyalizasyon yolu fosforilasyon olaylarını açığa kavuşturmak zor olabilir. Hücresel sinyal iletiminde, A proteini B proteini fosforile edebilir ve B de C'yi fosforile edebilir. Ama başka bir sinyalizasyon yolunda, protein D, protein A'yı veya protein C'yi fosforile eder. Fosforile olmuş proteinlerin araştırılması olan Fosfoproteomiks, proteomiks'in bir alt sahasıdır. Fosfoproteomiks gibi global yaklaşımlar ve kütle spektrometri yöntemleri kullanılarak fosforile proteinlerdeki zaman bağlı değişiklikler tespit edilip nicellenmektedir. Karmaşık fosforilasyon şebeklerinin anlaşılması için bu teknikler giderek daha önem kazanmaktadır.
Protein Fosforilasyon Konumları
Bir hücre içinde binlerce fosforilasyon yeri bulunmaktadır, çünkü:
Fosfatlı bir serin kalıntısı
Linkleri görebilmek için Turkmmo Forumuna ÜYE olmanız gerekmektedir.
1906'da Rockefeller Tıp Araştırma Ensititüsü'nde Phoebus A. Levene, vitellin adlı proteininde fosfat olduğunu buldu ve 1933'te, Fritz Lipmann'la ortak çalışması ile, kazeinde fosfoserin bulunduğunu keşfetti. Ancak, Eugene P. Kennedy tarafından enzimatik protein fosforilasyonunun keşfedilene kadar yirmi yıl geçmesi gerekti.
İşlev
Proteinlerin tersinir fosforilasyonu prokaryot ve ökaryotlarda görülen önemli bir düzenleyiçi mekanizmadır. Protein kinaz ve fosfataz denen enzimler bu düzenleme sürecinin fosforilasyon ve defosforilasyon kısımlarında rol oynarlar. Fosforilayon ve defosforilasyon sonucu çoğu enzim ve reseptörün yapısında bir biçim (konformasyon) değişimi olur, bunun sonucu bunlar ya etkinleşir veya etkinsizleşir. Ökaryotik proteinlerde fosforilasyonu genelde serin, treonin ve tirozin kalıntılarında olur. Prokaryotlarda bazik amino asitler olan histidin, lizin ve arjininde de fosforilasyon olur. Apolar bir amino asit kalıntısına bir PO4 grubunun eklenmesi, proteinin hidrofobik bir kısmının çok hidrofilik bir hâl almasına neden olabilir. Proteinin bu bölgesinin diğer hidrofobik ve hidrofilik bölgeleriyle etkileşimi değişir ve böylece protein yapısında biçimsel bir değişiklik meydana gelir.
Fosforilasyonun düzenleyici rolüne bir örnek, p53 tümör baskılayıcı proteinidir. p53 proteinin etkinliği çeşitli mekanizmalarla düzenlenir ve 18 farklı fosforilayon konumu vardır. p53'ün etkinleşmesi hücre döngüsünü durdurur. Hücre hasar gördüğü veya hücrenin normal fizyolojisi bozulduğunda bu etkinleşme olur ve bunun sonucunda apoptozis meydana gelir. Etkinsizleşme sinyalinin ardından protein defosforile olur ve çalışması durur. Çoğu sinyal transdüksiyon yolunda görülen bir mekanizmadır bu, örneğin retina'daki ışığa duyarlı hücrelerde gelen ışığa hücrenin tepki vermesinde bu süreç vardır.
Fosforilayonun düzenleyici rolleri arasında aşağıdakiler bulunmaktadır:
- Enerji gerektiren reaksiyonların biyolojik termodinamiği.
-
Linkleri görebilmek için Turkmmo Forumuna ÜYE olmanız gerekmektedir.enziminin fosforilasyonu, sodyumLinkleri görebilmek için Turkmmo Forumuna ÜYE olmanız gerekmektedir.ve potassiumLinkleri görebilmek için Turkmmo Forumuna ÜYE olmanız gerekmektedir.iyonlarının hücre zarından taşınmasını düzenler. Hücrelerde osmotik düzenlemeyi sağlayan bu sistem, vücut suyunun homeostazında rol oynar.
-
- Enzim inhibisyonuna aracılık eder.
- İnsülin sinyalizasyon yolunun bir parçası olarak, GSK-3 enziminin AKT (Protein kinaz B) tarafından fosforile olur.
- Src adlı tirozin kinazının, Src C-ucu kinaz (C-terminal Src kinase ; Csk) tarafından fosforile edilmesi, enzimin yapısında biçimsel bir değişikliğe neden olur, protein katlanarak kendi kinaz bölgesini kapatır ve çalışmaz hale gelir.
- "Tanınma bölgeleri" (recognition domain) aracılığıyla protein-protein etkileşiminde önemlidir.
- Fagositik hücrelerde bulunan çok altbirimli büyük bir protein olan NADPH oksidaz'ın sitozolik altbirimlerinin fosforilasyonu, bu enzimin protein-protein etkileşimlerinin düzenlenmesinde önemli rol oynar.
- Protein yıkımında önemlidir.
- Bazı proteinlerin fosforilasyonunun, bunların ATP-bağımlı ubikuitin/proteozom yoluyla yıkımına yol açar. Bu proteinler ancak fosforile oldukları zaman belli ubikuitin ligazlara substrat olurlar.
Sinyalizasyon yolu fosforilasyon olaylarını açığa kavuşturmak zor olabilir. Hücresel sinyal iletiminde, A proteini B proteini fosforile edebilir ve B de C'yi fosforile edebilir. Ama başka bir sinyalizasyon yolunda, protein D, protein A'yı veya protein C'yi fosforile eder. Fosforile olmuş proteinlerin araştırılması olan Fosfoproteomiks, proteomiks'in bir alt sahasıdır. Fosfoproteomiks gibi global yaklaşımlar ve kütle spektrometri yöntemleri kullanılarak fosforile proteinlerdeki zaman bağlı değişiklikler tespit edilip nicellenmektedir. Karmaşık fosforilasyon şebeklerinin anlaşılması için bu teknikler giderek daha önem kazanmaktadır.
Protein Fosforilasyon Konumları
Bir hücre içinde binlerce fosforilasyon yeri bulunmaktadır, çünkü:
- Belli bir hücre (örneğin bir lenfosit) içinde binlerce farklı tip protein bulunmaktadır.
- Belli bir fizyolojik hâldeki hücredeki proteinlerin 1/10 ila 1/2'si fosforiledir.
- Belli bir proteinde birden çok fosforilasyon yeri vardır.
