Fosfatom - Phosphatome - Wikipedia

The fosfatom organismu je soubor fosfatáza geny v jeho genom. Fosfatázy jsou enzymy které katalyzují odstranění fosfát z biomolekuly. Více než polovina všech buněčných proteinů je modifikována fosforylací, která obvykle řídí jejich funkce. Fosforylace proteinů je řízena protichůdnými účinky proteinové fosfatázy a proteinové kinázy Většina fosforylačních míst není spojena se specifickou fosfatázou, takže fosfatomový přístup umožňuje globální analýzu defosforylace, screening k nalezení fosfatázy odpovědné za danou reakci a srovnávací studie mezi různými fosfatázami, podobně jako byl ovlivněn výzkum proteinových kináz. podle kinom přístup.

Proteinový fosfatom

Proteinové fosfatázy odstraňují fosfáty z proteinů, obvykle na serinových, threoninových a tyrosinových zbytcích, čímž reverzují působení proteinových kináz. Rodina PTP proteinových fosfatáz je specifická pro tyrosin a několik dalších rodin (PPPL, PPM, HAD) se jeví jako specifické pro serin / threonin, zatímco jiné rodiny nejsou známy nebo mají různé substráty (DSP defosforylují jakoukoli aminokyselinu, zatímco některé proteinové fosfatázy mají také neproteinové substráty). V lidském genomu je známo, že 20 různých skladů proteinu jsou fosfatázy, z nichž 10 zahrnuje proteinové fosfatázy.[1]

Proteinové fosfatomy byly katalogizovány pro člověka a 8 dalších klíčových eukaryot,[1] pro Plasmodium a Trypanosomes[2][3][4]a fosfatomy byly použity pro funkční analýzu experimentálním investováním všech známých proteinových fosfatáz do kvasinek Fusarium,[5] v Plasmodium [6] a v lidské rakovině[7][8]

Pro lidské a zvířecí fosfatomy existují rozsáhlé databáze Phosphatome.net, parazitické prvoky ProtozPhosDB a pro substráty lidských fosfatáz DEPOD.

Neproteinové fosfatázy

Neproteinová fosforylace má tři obecné formy

  • Jako regulační mechanismus pro řízení funkce substrátu, podobný roli fosforylace proteinu. Fosfoinositid lipdy jsou důležité signální molekuly, které mají řadu specializovaných kináz a fosfatáz.
  • Jako energetický meziprodukt. Fosfátová vazba je vysoce energetická, takže přidání fosfátu zvyšuje energii molekuly a odstranění fosfátu může poskytnout energii pro jinak nepříznivou reakci. Například Glukóza 6-fosfatáza odstraňuje fosfátovou skupinu z glukózy k dokončení glukoneogeneze.
  • V biosyntéze, kdy je fosfát funkční částí zralé molekuly, a defosforylace jej degraduje nebo mění funkci. Nukleotidázy jsou fosfatázy používané při biosyntéze a rozpadu nukleotidů.

Lidský neproteinový fosfatom byl katalogizován,[1] ale většina analýz fosfatomu je omezena na proteinové a lipidové fosfatázy, které mají regulační funkce.

Pseudofosfatázy

Fosfatom zahrnuje proteiny, které jsou strukturně blízce příbuzné fosfatázám, ale postrádají katalytickou aktivitu. Ty si zachovávají biologickou funkci a mohou regulovat dráhy, které zahrnují aktivní fosfatázy, nebo se vážou na fosforylované substráty, aniž by je štěpily.[1][9] Mezi příklady patří STYX, kde se z fosfatázové domény stala doména vázající fosfotyrosin, a GAK, jehož neaktivní fosfatázová doména místo toho váže fosfolipdy.

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d Mark J. Chen, Jack E. Dixon a Gerard Manning (2017). "Genomika a vývoj proteinových fosfatáz". Vědecká signalizace. 10 (474): eaag1796. doi:10.1126 / scisignal.aag1796. PMID  28400531.
  2. ^ Rachel Brenchley, Humera Tariq, Helen McElhinney, Balazs Szoor, Julie Huxley-Jones, Robert David Stevens, Keith Matthews a Lydia Tabernero (2007). „Fosfatom Tri Tryp: analýza katalytických domén protein fosfatázy“. BMC Genomics. 8: 434. doi:10.1186/1471-2164-8-434. PMC  2175518. PMID  18039372.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  3. ^ Jonathan M. Wilkes a Christian Doerig (2008). „Protein-fosfatom parazita lidské malárie Plasmodium falciparum“. BMC Genomics. 9: 412. doi:10.1186/1471-2164-9-412. PMC  2559854. PMID  18793411.
  4. ^ Tamanna Anwar a Samudrala Gourinath (2016). „Hluboký pohled na fosfatomy parazitických prvoků a webový zdroj ProtozPhosDB“. PLOS ONE. 11 (12): e0167594. doi:10.1371 / journal.pone.0167594. PMC  5145157. PMID  27930683.
  5. ^ Yingzi Yun, Zunyong Liu, Yanni Yin, Jinhua Jiang, Yun Chen, Jin-Rong Xu a Zhonghua Ma (2015). "Funkční analýza fosfatomu Fusarium graminearum". The Nový fytolog. 207 (1): 119–134. doi:10,1111 / nph.13374. PMID  25758923.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  6. ^ David S.Guttery, Benoit Poulin, Abhinay Ramaprasad, Richard J. Wall, David JP Ferguson, Declan Brady, Eva-Maria Patzewitz, Sarah Whipple, Ursula Straschil, Megan H. Wright, Alyaa MAH Mohamed, Anand Radhakrishnan, Stefan T. Arold , Edward W. Tate, Anthony A. Holder, Bill Wickstead, Arnab Pain & Rita Tewari (2014). „Funkční analýza proteinových fosfatáz Plasmodium v ​​celém genomu odhaluje klíčové regulátory vývoje a diferenciace parazitů“. Mobilní hostitel a mikrob. 16 (1): 128–140. doi:10.1016 / j.chom.2014.05.020. PMC  4094981. PMID  25011111.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  7. ^ Francesca Sacco, Pier Federico Gherardini, Serena Paoluzi, Julio Saez-Rodriguez, Manuela Helmer-Citterich, Antonella Ragnini-Wilson, Luisa Castagnoli a Gianni Cesareni (2012). „Mapování lidského fosfatomu na růstové dráhy“. Molekulární biologie systémů. 8: 603. doi:10.1038 / msb.2012.36. PMC  3435503. PMID  22893001.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  8. ^ Sofi G. Julien, Nadia Dube, Serge Hardy a Michel L. Tremblay (2011). "Uvnitř lidské rakoviny tyrosin fosfatom". Recenze přírody. Rakovina. 11 (1): 35–49. doi:10.1038 / nrc2980. PMID  21179176.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  9. ^ Veronika Reiterer, Patrick A. Eyers & Hesso Farhan (2014). "Den mrtvých: pseudokinázy a pseudofosfatázy ve fyziologii a nemoci". Trendy v buněčné biologii. 24 (9): 489–505. doi:10.1016 / j.tcb.2014.03.008. PMID  24818526.

externí odkazy

  • fosfatome.net. Databáze proteinových fosfatáz v 8 eukaryotických genomech.
  • Phosphatome Wiki Wiki se zaměřila na klasifikaci a evoluci proteinových fosfatáz.
  • DEPOD Databáze substrátů, cest a interakcí proteinových fosfatáz