Protein fosforilasyonu: Revizyonlar arasındaki fark

[kontrol edilmemiş revizyon][kontrol edilmemiş revizyon]
İçerik silindi İçerik eklendi
Değişiklik özeti yok
Değişiklik özeti yok
8. satır:
Proteinlerin tersinir fosforilasyonu [[prokaryot]] ve [[ökaryot]]larda görülen önemli bir düzenleyici mekanizmadır.<ref name=Cozzon1988>A.J. Cozzon (1988) Protein phosphorylation in prokaryotes ''Ann. Rev. Microbiol.'' 42:97-125</ref><ref name=Stock1989> J.B. Stock, A.J. Ninfa and A.M. Stock (1989) Protein phosphorylation and regulation of adaptive responses in bacteria. ''Microbiol. Rev.'', p. 450-490 </ref><ref> C. Chang and R.C. Stewart (1998) The Two-Component System. ''Plant Physiol.'' 117: 723-731</ref><ref>D. Barford, A.K. Das and MP. Egloff. (1998) The Structure and mechanism of protein phosphatases: Insights into Catalysis and Regulation ''Annu Rev Biophys Biomol Struct.'' Vol. 27: 133-164 </ref> Protein [[kinaz]] ve [[fosfataz]] denen enzimler bu düzenleme sürecinin fosforilasyon ve defosforilasyon kısımlarında rol oynarlar. Fosforilasyon ve defosforilasyon sonucu çoğu [[enzim]] ve [[reseptör]]ün yapısında bir biçim (konformasyon) değişimi olur, bunun sonucu bunlar ya aktifleşir veya inaktifleşir. Ökaryotik proteinlerde fosforilasyonu genelde [[serin]], [[treonin]] ve [[tirozin]] kalıntılarında olur. Prokaryotlarda bazik amino asitler olan [[histidin]], [[lizin]] ve [[arjinin]]de de fosforilasyon olur.<ref name=Cozzon1988/><ref name=Stock1989/> Apolar bir amino asit kalıntısına bir PO<sub>4</sub> 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<ref> M. Ashcroft, M.H.G. Kubbutat, and K.H. Vousden (1999). Regulation of p53 Function and Stability by Phosphorylation. ''Mol Cell Biol'' Mar;19(3):1751-8.</ref> ve 18 farklı fosforilasyon konumu vardır. p53'ün etkinleşmesi [[hücre döngüsü]]nü durdurur. Hücre hasar gördüğü veya hücrenin normal fizyolojisi bozulduğunda bu etkinleşme olur ve bunun sonucunda [[apoptozis]] meydana gelir.<ref> S. Bates, and K. H. Vousden. (1996). p53 in signalling checkpoint arrest or apoptosis.'' Curr. Opin. Genet. Dev.'' 6:1-7. </ref> Etkinsizleşme sinyalinin ardından protein defosforile olur ve çalışması durur. Çoğu Bu mekanizma çoğu [[sinyal transdüksiyonu|sinyal transdüksiyon]] yolunda görülengörülür. bir mekanizmadır bu, örneğinÖrneğin [[retina]]'daki ışığa duyarlı hücrelerdehücrelere gelen ışığa hücrenin tepki vermesinde de bu süreç vardır.
 
Fosforilasyonun düzenleyici rolleri arasında aşağıdakiler bulunmaktadır:
* Enerji gerektiren reaksiyonların biyolojik termodinamiği.
** [[Na+/K+-ATPaz|Na<sup>+</sup>/K<sup>+</sup>-ATPaz]] enziminin fosforilasyonu, sodyum (Na<sup>+</sup>) ve potassiumpotasyum (K<sup>+</sup>) iyonlarının hücre zarından taşınmasını düzenler. Hücrelerde [[osmotik düzenleme]]yi sağlayan bu sistem, vücut suyunun [[homeostaz]]ında rol oynar.
* Enzim [[enzim inhibitörü|inhibisyonuna]] aracılık eder
** İnsülin sinyalizasyon yolunun bir parçası olarak, [[GSK-3]] enziminin [[AKT]] (Protein kinaz B) tarafından fosforile olur.<ref>P.C. van Weeren, K.M. de Bruyn, A.M. de Vries-Smits, J. Van Lint, B.M. Burgering. (1998). "Essential role for protein kinase B (PKB) in insulin-induced glycogen synthase kinase 3 inactivation. Characterization of dominant-negative mutant of PKB. ''J Biol Chem'' 22;273(21):13150-6.</ref>
** [[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.<ref>Cole, P.A., Shen, K., Qiao, Y., and Wang, D. (2003) Protein tyrosine kinases Src and Csk: A tail's tale, ''Curr. Opin. Chem., Biol''. 7:580-585.</ref>
* "Tanınma bölgeleri" (''recognition domain'') aracılığıyla protein-protein etkileşiminde önemlidir.
** [[Fagositik hücreler]]de bulunan çok altbirimlialt birimli büyük bir protein olan [[NADPH oksidaz]]'ın sitozolik altbirimlerinin fosforilasyonu, bu enzimin protein-protein etkileşimlerinin düzenlenmesinde önemli rol oynar.<ref>[[Bernard Babior|Babior, B.M.]], (1999). NADPH oxidase: an update. ''Blood'' 93, pp. 1464–1476</ref>
* 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 şebekeleri ===
[[Hücre sinyalizasyonu|Sinyalizasyon yolu]] fosforilasyon olaylarını açığa kavuşturmak zor olabilir. [[Sinyal transdüksiyonu|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 spektrometrisi|kütle spektrometri]] yöntemleri kullanılarak fosforile proteinlerdeki zaman bağlı değişiklikler tespit edilip nicellenmektedir. Karmaşık fosforilasyon şebeklerininşebekelerinin anlaşılması için bu teknikler giderek daha fazla önem kazanmaktadır.<ref name=Olsen2006>J.V. Olsen, B.Blagoev, F. Gnad, B. Macek, C. Kumar, P. Mortensen, and M. Mann. (2006) Global, in vivo, and site-specific phosphorylation dynamics in signaling networks. ''Cell''. 3;127(3):635-48.</ref><ref name=Olsen2006/><ref>Y. Li-Rong , H.J. Issaq and T.D. Veenstra. (2007) Phosphoproteomics for the discovery of kinases as cancer biomarkers and drug targets. ''Proteomics Clin. Appl.'' 1, 1042–1057 </ref>
 
=== Protein fosforilasyon konumları ===
Bir hücre içinde binlerce fosforilasyon yeri bulunmaktadır çünkü.Çünkü:
# Belli bir hücre (örneğin bir [[lenfosit]]) içinde binlerce farklı tip protein bulunmaktadır.
# Belli bir fizyolojik haldeki hücredeki proteinlerin 1/10 ila 1/2'si fosforiledir.
# Belli bir proteinde birden çok fosforilasyon yeri vardır.
 
Belli bir proteinin belli bir konumunun fosforilasyonu onun işlevini veya lokalizasyonu değiştirebildiği için, hücrenin "hâlhal"inın anlaşılması hücredeki proteinlerin fosforilasyon durumunun bilinmesini gerektirir. Örneğin, [[AKT]] proteinin serin-473 ("S473") amino asidinin fosforile olmuşsa, AKT genelde bir kinaz olarak etkinleştirilmiş demektir. S473 fosforile olmamışsa AKT inaktif bir kinazdır.
 
=== Fosforilasyon tipleri ===