Tieto fosfoproteínov sú proteíny, ktoré sú spojené kovalentnou väzbou na fosfátové skupiny. Toto spojenie sa uskutoční modifikáciami, ktoré nastanú po translácii DNA.
Existujú fosfoproteíny, ktorých väzba na fosfátové skupiny je bežná, ako v prípade kazeínu a valetínu.
3D štruktúra kazeínu, fosfoproteínu
Existuje však mnoho ďalších proteínov, ktoré sú počas bunkových procesov dočasne fosforylované regulačnými mechanizmami a stávajú sa fosfoproteínmi.
Fosfoproteíny sú obvykle naviazané na fosfátové skupiny na špecifických aminokyselinách vo svojich sekvenciách. Aminokyseliny, ktoré sú bežne spojené s fosfátovými skupinami, sú serín, treonín, tyrozín, histidín a kyselina asparágová.
Fosfoproteíny sa podieľajú na dôležitých činnostiach bunkového procesu. Medzi ne patrí: ochrana štruktúr buniek a organizmov, regulácia bunkových procesov, signalizácia a prispôsobenie sa novým podmienkam prostredia.
Význam fosfoproteínov
Adaptívne procesy v rôznych organizmoch, najmä v baktériách, sú úzko spojené s fosfoproteínmi.
V mnohých prípadoch sú bunkové mechanizmy, ktoré umožňujú bunke prispôsobiť sa podmienkam prostredia, riadené tvorbou fosfoproteínov.
Pridanie fosfátových skupín k proteínom generujúcim fosfoproteíny môže inhibovať väzbu ligandov a receptorov. Týmto spôsobom hrajú fosfoproteíny zásadnú úlohu v regulácii bunkovej aktivity.
Fosfoproteíny sa v klinickom priemysle používajú ako dôležité biomarkery na identifikáciu niektorých typov rakoviny, najmä rakoviny prsníka.
Okrem toho je v mliekarenskom priemysle dôležitý kazeín, dobre študovaný fosfoproteín.
Fosforylačný proces pri regulácii buniek
V procesoch regulácie bunkovej aktivity nastáva fosforylácia hlavne pôsobením 2 typov enzymatických zložiek.
Jednou z nich sú histidínové proteínkinázy, známe ako HPK, a druhou sú regulátory odozvy, ktoré sú proteínmi, ktoré sa majú regulovať fosforyláciou.
Počas regulácie a tiež v niektorých prípadoch bunkovej signalizácie dochádza k prenosu fosfátových skupín z molekuly ATP (adenozíntrifosfát) na histidínové zvyšky HPK.
Táto fosfátová skupina sa potom stane zvyškom kyseliny asparágovej v regulátoroch odozvy a nakoniec sa uvoľní do vody.
Kazeín a žĺtok
Aj keď veľa proteínov môže byť dočasne fosforylovaný regulačným systémom bunky, vytvorenie veľkého počtu fosfoproteínov, kazeín a vitellín sú špecifické prípady fosfoproteínov neustále naviazaných na fosfátové skupiny.
Kazeín je proteín, ktorý sa vyskytuje hlavne vo výrobkoch, ako je mlieko. Tento fosfoproteín je známy ako nerozpustný proteín v mlieku.
Existuje niekoľko druhov kazeínu, ktorých osobitosti a vlastnosti môžu mliečnym výrobkom dať odlišné vlastnosti.
Vitellín je hlavný proteín v žĺtku z vajec. Tento proteín oddeľuje bielu od žĺtka a chráni ju pred možným zlomením.
Tento fosfoproteín má úzky vzťah k lipoproteínom vo vaječnom žĺtku. Týmito lipoproteínmi sú lipovitelenín a lipovitellín.
Referencie
- Späť JF a kol. Bielkoviny vonkajšej vrstvy vitellínovej membrány slepačích vajec. Biochimica et biophysica acta. 1982; 705 (1): 12-19
- Blom N. Gammeltoft S. Brunak S. Sekvencia a štruktúra založená na štruktúre eukaryotických proteínových fosforylačných miest. Journal of Molecular Biology. 1999; 294 (5): 1351 - 1362
- Ptacek J. Mah AS Globálna analýza fosforylácie proteínov v kvasinkách. Nature. 2005; 438 (7068): 679 - 684
- Zásoba J. Nymph A. Zásoba A. Fosforylácia proteínu a regulácia adaptívnych reakcií v baktériách. Prehľady mikrobiológie a molekulárnej biológie. 1989; 53 (4): 450-490
- Weller M. (1979). Fosforácia proteínov. Pion Ltd. London, Spojené kráľovstvo
- Zittle C. Custer J. Čistenie a niektoré vlastnosti alfa s sú kazeín a Mitka-kazeín. Journal of Dairy Science. v roku 1963; 46 (11): 1183-1188.