Fosforilazione
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La fosforilazione è una reazione chimica che consiste nell'addizione di un gruppo fosfato (PO4) ad una proteina o ad un altra molecola. Tale reazione ha una frequenza molto elevata in biochimica: gli enzimi che solitamente catalizzano le fosforilazioni sono le chinasi.
Indice |
[modifica] Fosforilazione di proteine
Negli organismi eucarioti, la fosforilazione delle proteine è probabilmente il meccanismo di regolazione più importante. Molti enzimi e recettori vengono accesi e spenti attraverso eventi di fosforilazione e defosforilazione, attraverso l'azione specifica delle chinasi e delle fosfatasi (proteine deputate alla rimozione di un gruppo fosfato dalla proteina.
L'aggiunta di un fosfato (PO3) ad una catena laterale polare (come quella degli amminoacidi serina, treonina o tirosina) potrebbe sembrare un evento ininfluente per una grossa proteina. In realtà, basta una singola fosforilazione per convertire una proteina idrofobica ed apolare in una conformazione idrofilica ed estremamente polare.
Un esempio dell'importante ruolo regolatorio della fosforilazione riguarda l'importante oncosoppressore p53 che, se attivo, stimola la trascrizione di geni che inibiscono il ciclo cellulare, arrivando ad indurre, in casi estremi, l'apoptosi. In ogni caso, questa attività va limitata solo ai casi in cui la cellula abbia subito gravi danni. A questo scopo, dunque, p53 contiene 18 differenti siti di fosforilazione. Se l'attività di p53 è richiesta, essa viene fosforilata. Al termine della sua attività, viene defosforilata e diventa inattiva. Questo meccanismo è molto utilizzato nella trasduzione del segnale, ad esempio nel pathway di trasduzione del segnale luminoso delle cellule della retina.
[modifica] Tipi di fosforilazione
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Per approfondire, vedi la voce Chinasi. |
La fosforilazone di una proteina, come accennato, può avere luogo su diversi residui amminoacidici. La fosforilazione della serina è la più comune, seguita da quella su treonina. La fosforilazione sulla tirosina è invece relativamente rara. In ogni caso, sebbene tali fosforilazioni siano rarissime, sono comunque le meglio studiate, soprattutto grazie alla facilità di purificazione che presentano, grazie ad anticorpi molto efficaci. Nei procarioti può avvenire anche la fosforilazione della istidina e dell'aspartato.
[modifica] La fosforilazione dell'ATP
L'ATP, il principale trasportatore di energia presente nella cellula, è sintetizzato principalmente nei mitocondri attraverso l'aggiunta di un terzo gruppo fosfato alla molecola di ADP. Tale processo, noto come fosforilazione ossidativa, ricarica l'ATP accoppiando la fosforilazione ai processi ossidativi che avvengono nella catena respiratoria.
La formazione di ATP può avvenire anche per trasferimento di un gruppo fosfato da un composto ad elevata energia, senza dunque il coinvolgimento della catena respiratoria: in questo caso si parla di fosforilazione a livello del substrato.
L'ATP può essere anche sintetizzato attraverso la fotofosforilazione, nei cloroplasti delle cellule vegetali.
[modifica] La fosforilazione dei glucidi
La fosforilazione degli zuccheri è spesso il primo step del processo catabolico. Come avviene ad esempio per il glucosio, convertito a glucosio-6-fosfato dal primo enzima della glicolisi (esochinasi), ciò impedisce al glucide di uscire dalla callula. La presenza di un gruppo fosfato, infatti, carica negativamente la molecola, impedendo qualsiasi passaggio di membrana.
[modifica] Bibliografia
[modifica] Voci correlate
- Chinasi
- Fosforilazione a livello del substrato
- Fosforilazione ossidativa
- Fotofosforilazione
