V phosphoproteins so proteini, ki so poleg tega povezani s kovalentno vezjo, na fosfatno skupino. Ta zveza se zgodi s spremembami, ki nastanejo po prevodu DNK.
Obstajajo fosfoproteini, katerih vezava na fosfatne skupine je pogosta, kot v primeru kazeina in valetina.
3D struktura kazeina, fosfoproteina
Vendar pa obstaja veliko drugih proteinov, ki se med celičnimi procesi začasno fosforilirajo z regulacijskimi mehanizmi in postanejo fosfoproteini.
Fosfoproteini so običajno vezani na fosfatne skupine v specifičnih aminokislinah v svojih zaporedjih. Aminokisline, ki so običajno povezane s fosfatnimi skupinami, so serin, treonin, tirozin, histidin in asparaginska kislina.
Fosfoproteini so vključeni v pomembne dejavnosti celičnega procesa. Med njimi so: zaščita struktur celic in organizmov, regulacija celičnih procesov, signalizacija in prilagajanje novim okoljskim razmeram.
Pomen fosfoproteinov
Prilagodljivi procesi v različnih organizmih, zlasti bakterijah, so tesno povezani s fosfoproteini.
V mnogih primerih se celični mehanizmi, ki celici omogočajo, da se prilagodi okoljskim razmeram, nadzirajo s tvorbo fosfoproteinov.
Dodajanje fosfatnih skupin beljakovinam, ki ustvarjajo fosfoproteine, lahko zavira vezavo ligandov in receptorjev. Na ta način imajo fosfoproteini bistveno vlogo pri uravnavanju celične aktivnosti.
Fosfoproteini se v klinični industriji uporabljajo kot pomembni biomarkerji za prepoznavanje nekaterih vrst raka, zlasti raka dojke.
Poleg tega je kazein, dobro proučen fosfoprotein, pomemben v mlečni industriji.
Proces fosforilacije beljakovin v celični regulaciji
V procesih uravnavanja aktivnosti celic fosforilacija poteka predvsem z delovanjem 2 vrst encimskih komponent.
Ena so histidinske proteinske kinaze, znane kot HPK, druga pa so regulatorji odziva, ki so beljakovine, ki jih je treba uravnavati s fosforilacijo.
Med regulacijo in tudi v nekaterih primerih celične signalizacije pride do prenosa fosfatnih skupin iz molekule ATP (adenozin trifosfat) na histidinske ostanke HPK.
Ta fosfatna skupina nato v regulatorjih odziva preide na ostanek asparaginske kisline in se končno sprosti v vodo.
Kazein in rumenjak
Čeprav se številni proteini lahko začasno fosforilirajo v regulacijskem sistemu celice, so ustvarjanje velikega števila fosfoproteinov, kazein in vitellin posebni primeri fosfoproteinov, ki so stalno vezani na fosfatne skupine.
Kazein je beljakovina, ki jo najdemo predvsem v izdelkih, kot je mleko. Ta fosfoprotein je znan kot netopni protein v mleku.
Obstaja več vrst kazeina, katerih posebnosti in lastnosti lahko dajejo različne lastnosti mlečnim izdelkom.
Vitellin je glavni protein v rumenjaku jajc. Ta protein loči belino od rumenjaka in jo ščiti pred morebitnim lomljenjem.
Ta fosfoprotein je tesno povezan z lipoproteini v jajčnem rumenjaku. Ti lipoproteini so lipovitelenin in lipovitellin.
Reference
- Nazaj JF et al. Beljakovine zunanje plasti vitelinske membrane kokošjih jajc. Biochimica et biophysica acta. 1982; 705 (1): 12-19
- Blom N. Gammeltoft S. Brunak S. Zaporedje in strukturno napovedovanje mest evkariontske fosforilacije proteinov. Časopis za molekularno biologijo. 1999; 294 (5): 1351-1362
- Ptacek J. Mah AS Globalna analiza fosforilacije beljakovin v kvasovkah. Narava. 2005; 438 (7068): 679-684
- Zaloga J. Nimfa A. Zaloga A. Fosforilacija beljakovin in regulacija prilagodljivih odzivov pri bakterijah. Pregled mikrobiologije in molekularne biologije. 1989; 53 (4): 450–490
- Weller M. (1979). Fosforilacija beljakovin. Pion Ltd. London, Velika Britanija
- Zittle C. Custer J. Prečiščenje in nekatere lastnosti α s- kaaseina in κ-kazeina. Časopis za mlečne znanosti. 1963; 46 (11): 1183-1188.