Fosforilazione
Enciclopedia della Scienza e della Tecnica (2008)
fosforilazione
Reazione tra acido fosforico e un altro composto, di norma organico, con eliminazione di una molecola d’acqua per ogni radicale dell’acido introdotto. Negli organismi viventi, tale reazione riveste grande rilevanza in quanto regola l’attività di diverse proteine e rende utilizzabili molte sostanze nutritive e alcune vitamine. La fosforilazione e la defosforilazione ciclica risultano essere i principali meccanismi di regolazione dell’attività di un gran numero di proteine; è noto da tempo, infatti, che l’attività delle proteine può essere comunemente regolata dall’aggiunta o dalla rimozione di gruppi fosfato ai residui amminoacidici della serina, treonina o tirosina. Le reazioni di fosforilazione sono catalizzate dalle proteine chinasi, mentre quelle di defosforilazione sono catalizzate dalle proteine fosfatasi. Le opposte attività delle chinasi e delle fosfatasi forniscono la cellula di un ‘interruttore’ che può, quindi, accendere o spegnere la funzione di diverse proteine. La reazione di fosforilazione modifica la carica di una proteina, causandone, generalmente, un cambiamento conformazionale; questo effetto può modificare in modo sostanziale il legame del ligando alla proteina e, quindi, la sua attività. Il 3% ca. di tutte le proteine di lievito sono costituite da chinasi e fosfatasi; questo suggerisce l’importanza della fosforilazione e della defosforilazione anche in cellule più semplici. Questi enzimi agiscono su tutte le classi di proteine, incluse quelle strutturali, gli enzimi, i canali di membrana e le molecole segnale. La fosforilazione ossidativa, invece, comporta la fosforilazione di ADP per formare ATP grazie al trasferimento di elettroni all’ossigeno nei batteri e nei mitocondri. Questo processo comporta lo sviluppo di un forza proton-motrice durante il trasporto elettronico e il suo successivo utilizzo per alimentare la sintesi dell’ATP. La fosforilazione a livello di substrato, infine, consiste nella formazione di ATP a partire da ADP e Pi catalizzata da enzimi citosolici in reazioni che non dipendono da una forza proton-motrice.
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