인산화는 인산 그룹의 화학적 첨가이다 (po 3 ) 유기 분자에. 인산 그룹의 제거를 탈 인산화라고한다. 인산화 및 탈 인산화는 효소 (예를 들어, 키나제, 포스 포 트랜스퍼 라제)에 의해 수행된다. 인산화는 단백질 및 효소 기능, 당 대사 및 에너지 저장 및 방출의 핵심 반응이기 때문에 생화학 및 분자 생물학 분야에서 중요합니다.
인산화 목적인산화는 세포에서 중요한 조절 역할을한다. 그 기능은 다음과 같습니다.
- 당분 해의 중요
- 단백질-단백질 상호 작용에 사용
- 단백질 분해에 사용
- 는 효소 억제를 조절한다
- 에너지 수반 화학 반응을 조절하여 항상성을 유지합니다
인산화 유형
많은 유형의 분자는 인산화 및 탈 인산화를 겪을 수 있습니다. 가장 중요한 유형의 인산화 유형은 포도당 인산화, 단백질 인산화 및 산화 적 인산화입니다.
포도당 인산화
포도당과 다른 설탕은 종종 그들의 이화 작용의 첫 단계로 인산화됩니다. 예를 들어, D- 글루코스의 해당 분해의 첫 번째 단계는 D- 글루코스 -6- 포스페이트로의 전환이다. 포도당은 세포에 쉽게 침투하는 소분자입니다. 인산화는 조직에 쉽게 들어갈 수없는 더 큰 분자를 형성합니다. 따라서 인산화는 혈당 농도를 조절하는 데 중요합니다. 포도당 농도는 결과적으로 글리코겐 형성과 직접 관련이 있습니다. 포도당 인산화는 또한 심장 성장과 관련이 있습니다.
단백질 인산화
Rockefeller Institute for Medical Research의 Phoebus Levene은 1906 년에 인산화 된 단백질 (Phosvitin)을 최초로 식별했지만 단백질의 효소 적 인산화는 1930 년대까지 설명되지 않았습니다.
.단백질 인산화는 포스 포플 그룹이 아미노산에 첨가 될 때 발생한다. 비록 인산화는 또한 진핵 생물의 트레오닌 및 티로신에서도 원핵 생물에서 히스티딘에서 발생하지만, 아미노산은 세린이지만, 아미노산은 세린이지만, 비록 아미노산은 세린이지만, 비록 아미노산은 세린이지만, 비록 아미노산은 또한 세린이지만, 비록 인산화는 또한 원핵 생물의 히스티딘에서 발생한다. 이것은 포스페이트 그룹이 세린, 트레오닌 또는 티로신 측쇄의 하이드 록실 (-OH) 그룹과 반응하는 에스테르 화 반응이다. 효소 단백질 키나제는 포스페이트 그룹에 아미노산에 공유 적으로 결합한다. 정확한 메커니즘은 원핵 생물과 진핵 생물 사이에서 다소 다릅니다. 가장 잘 연구 된 형태의 인산화는 번역 후 변형 (PTM)이며, 이는 단백질이 RNA 주형으로부터 번역 후 인산화된다는 것을 의미한다. 반응 반응, 탈 인산화는 단백질 포스파타제에 의해 촉매된다.
단백질 인산화의 중요한 예는 히스톤의 인산화이다. 진핵 생물에서, DNA는 크로 마틴을 형성하기 위해 히스톤 단백질과 관련이있다. 히스톤 인산화는 염색질의 구조를 수정하고 단백질-단백질 및 DNA- 단백질 상호 작용을 변경시킨다. 일반적으로 인산화는 DNA가 손상 될 때 발생하여 부러진 DNA 주변의 공간을 열어 수리 메커니즘이 작업을 수행 할 수 있습니다.
DNA 복구에서의 중요성 외에도 단백질 인산화는 신진 대사 및 신호 전달 경로에서 중요한 역할을합니다.
산화 인산화
산화 인산화는 세포가 화학 에너지를 저장하고 방출하는 방법입니다. 진핵 세포에서, 반응은 미토콘드리아 내에서 발생한다. 산화 적 인산화는 전자 수송 사슬의 반응 및 화학 물질증의 반응으로 구성된다. 요약하면, 산화 환원 반응은 미토콘드리아의 내부 막에서 전자 수송 사슬을 따라 단백질 및 다른 분자로부터 전자를 통과하여 화학 물질증에서 아데노신 트리 포스페이트 (ATP)를 만드는 데 사용되는 에너지를 방출한다.
.이 과정에서 NADH 및 FADH 2 전자 전자 수송 체인에 전자를 전달하십시오. 전자는 체인을 따라 진행함에 따라 더 높은 에너지에서 더 낮은 에너지로 이동하여 그 길을 따라 에너지를 방출합니다. 이 에너지의 일부는 전기 화학적 구배를 형성하기 위해 펌핑 수소 이온 (H)에 사용됩니다. 사슬의 끝에서, 전자는 산소로 옮겨져 H와 결합하여 물을 형성한다. H 이온은 ATP 신타 제에 대한 에너지를 ATP를 합성하기 위해 에너지를 공급한다. ATP가 탈 인산화되면, 포스페이트 그룹은 세포가 사용할 수있는 형태로 에너지를 방출합니다.
Adenosine은 AMP, ADP 및 ATP를 형성하기 위해 인산화를 겪는 유일한 염기는 아닙니다. 예를 들어, 구아노신은 또한 GMP, GDP 및 GTP를 형성 할 수 있습니다.
인산화 검출
분자가 인산화되었는지 여부는 항체, 전기 영동 또는 질량 분석법을 사용하여 검출 될 수있다. 그러나, 인산화 부위를 식별하고 특성화하는 것은 어렵다. 동위 원소 라벨링은 종종 형광, 전기 영동 및 면역 분석과 함께 사용됩니다.
소스
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- Sharma, Saumya; Guthrie, Patrick H.; Chan, Suzanne S.; Haq, Syed; Taegtmeyer, Heinrich (2007-10-01). "심장에서 인슐린 의존성 mTOR 신호 전달에 포도당 인산화가 필요하다". 심혈관 연구 . 76 (1) :71–80.
