Tyto fosfoproteiny jsou proteiny, které jsou spojeny kovalentní vazbou na fosfátové skupiny. K tomuto spojení dochází úpravami, které nastanou po translaci DNA.
Existují fosfoproteiny, jejichž vazba na fosfátové skupiny je běžná, jako v případě kaseinu a valetinu.
3D struktura kaseinu, fosfoproteinu
Existuje však mnoho dalších proteinů, které jsou během buněčných procesů dočasně fosforylovány regulačními mechanismy a stávají se fosfoproteiny.
Fosfoproteiny jsou obvykle připojeny k fosfátovým skupinám na specifických aminokyselinách ve svých sekvencích. Aminokyseliny, které jsou běžně spojovány s fosfátovými skupinami, jsou serin, threonin, tyrosin, histidin a kyselina asparagová.
Fosfoproteiny se podílejí na důležitých činnostech buněčného procesu. Mezi ně patří: ochrana struktur buněk a organismů, regulace buněčných procesů, signalizace a přizpůsobení novým podmínkám prostředí.
Význam fosfoproteinů
Adaptivní procesy u různých organismů, zejména bakterií, jsou úzce spojeny s fosfoproteiny.
V mnoha případech jsou buněčné mechanismy, které umožňují buňce přizpůsobit se podmínkám prostředí, řízeny generováním fosfoproteinů.
Přidání fosfátových skupin k proteinům vytvářejícím fosfoproteiny může inhibovat vazbu ligandů a receptorů. Tímto způsobem hrají fosfoproteiny zásadní roli v regulaci buněčné aktivity.
Fosfoproteiny se v klinickém průmyslu používají jako důležité biomarkery pro identifikaci některých typů rakoviny, zejména rakoviny prsu.
Kromě toho je v mlékárenském průmyslu důležitý kasein, dobře zkoumaný fosfoprotein.
Proteinová fosforylace v regulaci buněk
V procesech regulace buněčné aktivity dochází k fosforylaci hlavně působením 2 typů enzymatických složek.
Jedním z nich jsou histidinové proteinové kinázy, známé jako HPK, a druhým jsou regulátory odpovědi, což jsou proteiny, které mají být regulovány fosforylací.
Během regulace a také v některých případech buněčné signalizace dochází k přenosu fosfátových skupin z molekuly ATP (adenosintrifosfát) na histidinové zbytky HPK.
Tato fosfátová skupina pak přechází na zbytek kyseliny asparagové v regulátorech odezvy a nakonec se uvolňuje do vody.
Kasein a žloutek
Ačkoli mnoho proteinů může být dočasně fosforylováno regulačním systémem buňky, vytvoření velkého počtu fosfoproteinů, kaseinu a vitellinu jsou specifické případy fosfoproteinů neustále navázaných na fosfátové skupiny.
Kasein je protein, který se vyskytuje hlavně v produktech, jako je mléko. Tento fosfoprotein je známý jako nerozpustný protein v mléce.
Existuje několik druhů kaseinu, jejichž zvláštnosti a vlastnosti mohou mléčným výrobkům dávat odlišné vlastnosti.
Vitellin je hlavním proteinem ve žloutku vajec. Tento protein odděluje bílou od žloutku a chrání ji před možným zlomením.
Tento fosfoprotein má úzký vztah k lipoproteinům ve vaječném žloutku. Tyto lipoproteiny jsou lipovitelenin a lipovitellin.
Reference
- Zpět JF et al. Proteiny vnější vrstvy vitellinové membrány slepičích vajec. Biochimica et biophysica acta. 1982; 705 (1): 12-19
- Blom N. Gammeltoft S. Brunak S. Sekvence a predikce fosforylačních míst eukaryotických proteinů na základě struktury. Journal of Molecular Biology. 1999; 294 (5): 1351-1362
- Ptacek J. Mah AS Globální analýza fosforylace proteinu v kvasnicích. Příroda. 2005; 438 (7068): 679 - 684
- Zásoba J. Nymph A. Zásoba A. Fosforylace proteinu a regulace adaptivních odpovědí u bakterií. Recenze mikrobiologie a molekulární biologie. 1989; 53 (4): 450-490
- Weller M. (1979). Fosforylace proteinů. Pion Ltd. London, Velká Británie
- Zittle C. Custer J. Purifikace a některé vlastnosti α s- Caseinu a K-Caseinu. Žurnál mléčné vědy. 1963; 46 (11): 1183-1188.