인산화

인산화한 세린잔기.

인산화(인씨인가, 영어: phosphorylation)는, 각종의 유기 화합물, 그 중에서도 특히 단백질에 인산기를 부가시키는 화학반응이다.이 반응은, 생화학 중(안)에서 큰 역할을 담당하고 있어 2013년 2월 현재, MEDLINE 데이터 베이스의 단백질의 인산화에 관한 기사는 21만에 달하고 있다.

인산화는, 「호스호릴화」라고도 불린다.인산화를 촉매 하는 효소는 일반적으로 키나제(Kinase)로 불려 특히 단백질을 기질로 하는 탄파크렲키나제를 단지 키나제라고 부르는 것도 많다.

덧붙여 ATP 생합성(ADP에의 인산화)을 단지 인산화라고 부르기도 한다( 「산화적 인산화」등 ).

목차

단백질의 인산화

역사

1906년에 피바스・레비(Phoebus A.T.Levene)가, 록펠러 의학 연구 센터(미국)에서 단백질 노른자소(호스비틴, 인 단백질)에 인산염이 있는 것을 확인한[¹].그리고 1933년까지는, 후릿트・알베르트・리프만과 함께, 감기 인중에 호스호세린이 있는 것을 발견하고 있던[²].그렇지만, 유진・P・케네디가, 처음의 「효소에 의한 단백질의 인산화」를 발표하기까지는 게다가 20년을 필요로 한[³].

반응

단백질의 가역적 인산화는, 원핵생물, 진핵생물의 양쪽 모두의 생물에게 존재하는 중요한 조절 기구인[⁴][⁵][⁶][⁷].이 과정은, 키나제(인산화)와 호스파타제(탈인산화)로 불리는 효소가 관계하고 있다.많은 효소와 수용체는 인산화와 탈인산화로 스위치를 넣거나 자르거나 하고 있다.결과, 가역적 인산화는, 많은 효소와 수용체에 구조 변화를 가져와, 그것들을 활성화 또는 비활성화 시키고 있다.인산화는 통상, 진핵생물의 단백질의 세린, 트레오닌, 그리고 치로신의 잔 기본으로 일어난다.세린, 트레오닌, 치로신잔 기본으로 더하고, 인산화는 원핵생물의 단백질의 알칼리성 아미노산잔기, 히스티딘, 아르기닌, 리신에도 일어나는[⁴][⁵].R가 극성을 가지는 아미노산잔기에의 인산의 부가는, 단백질내의 소수성의 부분을 극단적으로 친수성에 반전시킬 수 있다.이 경로에서는 다른 단백질의 소수성과 친수성잔기의 상호작용을 통해 단백질의 구조 변화를 도입할 수 있다.

인산화의 조절의 예로서 p53암억제 단백질이 있다.p53 단백질의 조절은 매우 많이[⁸], 18이상의 인산화 사이트를 포함하고 있다.활성화 한 p53는 세포 주기의 진행을 억제하거나(몇개의 요인에 따라서는 반대로 한다), 아포토시스 세포사[⁹]를 이끌 수 있다.이 활동 상태는, 세포 상태가 데미지를 받고 있을까 생리 기능이 통상의 건강한 개체를 방해하고 있을 때 마셔 생긴다.

비활성화 시그널 때, 단백질은 다시 탈인산 되어 작용을 멈춘다.이것은 많은 시그널 전달의 형식의 기구로, 예로서 빛이 망막의 감광성 세포에 의해서 처리되는 과정이 있다.

인산화를 포함한 조절 작용

반응 에너지를 필요로 하는 생물학적 열역학

신체의 수분의 함유량의 항상성 유지를 위한 침투압 조정에 의한 나트륨 이온과 칼륨 이온의 세포막 통과 수송시의 Na⁺/K⁺-ATP 아제의 아스파라긴산잔기의 인산화

효소 저해제의 조정

인슐린 시그나 링 경로의 일부분인 AKT(탄파크렲키나제 B)에 의한 GSK-3 효소의 인산화[¹⁰]

C말단 Src 키나제(Csk)에 의한 src 치로신키나제(sarc)의 인산화는, 키나제드메인의 마스크가 닫고 있는(off) 상태로 구조를 휘감으면서, 그 효소 중(안)에서 구조 변화를 유도하는[¹¹].

「인식 도메인」경유로 중요한 단백질간 상호작용

세포질의 구성요소인 세포막에 고정된 NADPH 오키시다제의 인산화.현재의 멀티 단백질 효소는, 식세포의 작용의 단백질간 상호작용의 조절로 중요한 효소의 역할을 이루어 있는[¹²].

단백질 분해의 중요성

1990년대 후반에, ATP 의존하는 유비키틴/프로테아솜 경로에서 몇개의 단백질의 인산화가 인정되었다.이러한 표적 단백질은, 인산화 때 만여라 E3유비키틴 합성 효소를 위한 기질이 된다.

그 외의 인산화

글루코오스가 세포에 집어 넣어지면 즉시 인산화가 일어나, 글루코오스-6-인산이 생성된다.이 인산화는, 글루코오스가 세포외에 확산해 버리는 것을 막기 때문에 있다.인산화에 의해 전하가 도입되므로, 글루코오스-6-인산은 용이하게 세포막을 통과할 수 없다.인산화 된 글루코오스는 해당계등의 대사 경로에 들어간다.

자세한 것은 「글루코오스-6-인산」을 참조

출전

1. ^ P.A. Levene and C.L. Alsberg, The cleavage products of vitellin, J. Biol. Chem. 2 (1906), pp. 127□133.
2. ^ F.A. Lipmann and P.A. Levene, Serinephosphoric acid obtained on hydrolysis of vitellinic acid, J. Biol. Chem. 98 (1932), pp. 109□114.
3. ^ G. Burnett and E.P. Kennedy, The enzymatic phosphorylation of proteins, J. Biol. Chem. 211 (1954), pp. 969□980.
4. ^ ^{a b} A.J. Cozzon (1988) Protein phosphorylation in prokaryotes Ann. Rev. Microbiol. 42:97-125
5. ^ ^{a b} 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
6. ^ C. Chang and R.C. Stewart (1998) The Two-Component System. Plant Physiol. 117: 723-731
7. ^ 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
8. ^ 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.
9. ^ S. Bates, and K. H. Vousden. (1996). p53 in signalling checkpoint arrest or apoptosis. Curr. Opin. Genet. Dev. 6:1-7.
10. ^ 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.
11. ^ 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.
12. ^ Babior, B.M., (1999). NADPH oxidase: an update. Blood 93, pp. 1464□1476

관련 항목

• 인산기
• 키나제
• 탄파크렲키나제
• 단백질간 상호작용
• 시그널 전달
• 광인산화・산화적 인산화：ADP의 인산화, 즉 ATP 합성 반응을 의미한다.
• Phos-tag：히로시마 대학의 의약 분자 기능 과학 연구실이 개발한 기능성저분자 및, 이것을 이용한 새로운 인산 성장체 분석 해석 기술.

외부 링크

• 단백질 수식(인산화 등)에 관한 데이터 베이스
• 치로신린�화-뇌과학 사전

「https://ja.wikipedia.org/w/index.php? title=인산화&oldid=56978591」으로부터 취득

This article is taken from the Japanese Wikipedia 인산화

This article is distributed by cc-by-sa or GFDL license in accordance with the provisions of Wikipedia.

Wikipedia and Tranpedia does not guarantee the accuracy of this document. See our disclaimer for more information.

In addition, Tranpedia is simply not responsible for any show is only by translating the writings of foreign licenses that are compatible with CC-BY-SA license information.