Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Модель остатка фосфорилированного серина
Серин в аминокислотной цепи до и после фосфорилирования.

Фосфорилирование белка является обратимой посттрансляционной модификацией белков , в которых аминокислотный остаток , фосфорилированные с помощью белка киназы добавления ковалентно связанной фосфатной группы. Фосфорилирование изменяет структурную конформацию белка, заставляя его активироваться, деактивироваться или изменять его функцию. [1] Приблизительно 13000 белков человека имеют участки, которые фосфорилируются. [2]

Обратная реакция фосфорилирования называется дефосфорилированием и катализируется протеинфосфатазами . Протеинкиназы и фосфатазы работают независимо и сбалансировано, регулируя функцию белков. [3]

Наиболее часто фосфорилируемыми аминокислотами являются серин , треонин , тирозин у эукариот, а также гистидин у прокариот и растений (хотя сейчас известно, что он часто встречается у людей). Эти фосфорилирования играют важную и хорошо изученную роль в сигнальных путях и метаболизме. Однако другие аминокислоты также могут фосфорилироваться посттрансляционно, в том числе аргинин , лизин , аспарагиновая кислота , глутаминовая кислота и цистеин., и эти фосфорилированные аминокислоты были недавно идентифицированы как присутствующие в экстрактах клеток человека и фиксированных клетках человека с использованием комбинации анализа на основе антител (для pHis) и масс-спектрометрии (для всех других аминокислот). [4] [5] [6] [7]

О фосфорилировании белков впервые сообщил в 1906 году Фебус Левен из Института медицинских исследований Рокфеллера с открытием фосфорилированного вителлина . [8] Однако прошло почти 50 лет, прежде чем было обнаружено ферментативное фосфорилирование белков протеинкиназами. [9]

История [ править ]

В 1906 году Фибус Левен в Рокфеллеровского института медицинских исследований идентифицированы фосфат в белковом vitellin (фосвитина), [8] , а к 1933 году было обнаружено фосфосерина в казеина , с Фрица Липмана. [10] Однако прошло еще 20 лет, прежде чем Юджин П. Кеннеди описал первое «ферментативное фосфорилирование белков». [9] Первый фермент фосфорилаза был открыт Карлом и Герти Кори в конце 1930-х годов. Карл и Герти Кори обнаружили две формы гликогенфосфорилазыкоторые они назвали A и B, но неправильно поняли механизм преобразования формы B в форму A. Взаимопревращение фосфорилазы b в фосфорилазу a было позже описано Эдмондом Фишером и Эдвином Кребсом , а также Wosilait и Sutherland с участием механизма фосфорилирования / дефосфорилирования. [11] Было обнаружено, что фермент, называемый киназой фосфорилазы и Mg-АТФ, необходим для фосфорилирования гликогенфосфорилазы, помогая переносить γ-фосфорильную группу АТФ.к остатку серина на фосфорилазе b. Протеинфосфатаза 1 способна катализировать дефосфорилирование фосфорилированных ферментов за счет удаления фосфатной группы. Эрл Сазерленд объяснил в 1950 году, что активность фосфорилазы увеличивалась и, таким образом, стимулировался гликогенолиз, когда срезы печени инкубировали с адреналином и глюкагоном. Фосфорилирование считалось специфическим механизмом контроля одного метаболического пути до 1970-х годов, когда Лестер Рид обнаружил, что митохондриальный пируватдегидрогеназный комплексбыл инактивирован фосфорилированием. Также в 1970-х годах термин «мультисайтовое фосфорилирование» был придуман в ответ на открытие белков, которые фосфорилируются по двум или более остаткам двумя или более киназами. В 1975 году было показано, что цАМФ-зависимые протеинкиназы фосфорилируют сериновые остатки на определенных мотивах аминокислотной последовательности. Рэй Эриксон обнаружил, что v-Src является киназой, а Тони Хантер обнаружил, что v-Src фосфорилирует остатки тирозина на белках в 1970-х годах. [12] В начале 1980 года была определена аминокислотная последовательность первой протеинкиназы, которая помогла генетикам понять функции регуляторных генов. В конце 1980-х - начале 1990-х годов первая протеинтирозинфосфатаза(PTP1B) был очищен, и было совершено открытие, а также клонирование киназ JAK, в результате чего многие в научном сообществе назвали 90-е годы десятилетием каскадов протеинкиназ. [13] [14] Эдмонд Фишер и Эдвин Кребс были удостоены Нобелевской премии в 1992 г. «за открытия, касающиеся обратимого фосфорилирования белков как биологического механизма регуляции». [15]

Изобилие [ править ]

Обратимое фосфорилирование белков широко распространено как у прокариот, так и даже в большей степени у эукариотических организмов. [16] [17] [18] [19] Например, в бактериях считается, что 5-10% всех белков фосфорилированы. [20] [21] Напротив, по оценкам, одна треть всех белков человека фосфорилируется в любой момент времени, при этом у человека, мыши и дрожжей существует 230 000, 156 000 и уникальных 40 000 сайтов фосфорилирования соответственно. [2] В дрожжах около 120 киназ (из примерно 6000 белков) вызывают 8814 известных регулируемых событий фосфорилирования, генерируя около 3600 фосфопротеинов (около 60% всех белков дрожжей). [22] [23]Следовательно, фосфорилирование является универсальным регуляторным механизмом, который влияет на большую часть белков. Даже если белок сам по себе не фосфорилируется, его взаимодействия с другими белками могут регулироваться фосфорилированием этих взаимодействующих белков.

Механизмы и функции фосфорилирования [ править ]

Фосфорилирование вводит заряженную гидрофильную группу в боковую цепь аминокислот, возможно, изменяя структуру белка, изменяя взаимодействие с соседними аминокислотами. Некоторые белки, такие как p53, содержат несколько сайтов фосфорилирования, облегчая сложную многоуровневую регуляцию. Из-за легкости, с которой белки могут быть фосфорилированы и дефосфорилированы, этот тип модификации представляет собой гибкий механизм, позволяющий клеткам реагировать на внешние сигналы и условия окружающей среды. [24]

Киназы фосфорилируют белки, а фосфатазы дефосфорилируют белки. Многие ферменты и рецепторы «включаются» или «выключаются» за счет фосфорилирования и дефосфорилирования. Обратимое фосфорилирование приводит к конформационному изменению структуры многих ферментов и рецепторов , в результате чего они активируются или деактивируются. Фосфорилирование обычно происходит по остаткам серина , треонина , тирозина и гистидина в эукариотических белках. Фосфорилирование эукариотических белков гистидином происходит гораздо чаще, чем фосфорилирование тирозина. [25]В прокариотических белках фосфорилирование происходит по остаткам серина, треонина, тирозина, гистидина или аргинина или лизина . [16] [17] [25] [26] Добавление молекулы фосфата (PO 4 3- ) к неполярной R-группе аминокислотного остатка может превратить гидрофобную часть белка в полярную и чрезвычайно гидрофильную. часть молекулы. Таким образом, динамика белка может вызвать конформационные изменения в структуре белка через дальнодействующую аллостерию с другими гидрофобными и гидрофильными остатками в белке.

Одним из таких примеров регуляторной роли, которую играет фосфорилирование, является белок-супрессор опухоли p53 . Р53 белок в значительной степени регулируется [27] и содержит более 18 различных сайтов фосфорилирования. Активация p53 может привести к остановке клеточного цикла, который может быть обращен вспять при некоторых обстоятельствах, или к апоптотической гибели клеток. [28] Эта активность происходит только в ситуациях, когда клетка повреждена или физиология нарушена у нормальных здоровых людей.

По сигналу дезактивации белок снова дефосфорилируется и перестает работать. [29] [ необходима цитата ] Это механизм во многих формах передачи сигнала , например, способ, которым поступающий свет обрабатывается в светочувствительных клетках сетчатки .

Регуляторные роли фосфорилирования включают:

  • Биологическая термодинамика энергоемких реакций
    • Фосфорилирование Na + / K + -АТФазы во время транспортировки ионов натрия (Na + ) и калия (K + ) через клеточную мембрану в процессе осморегуляции для поддержания гомеостаза содержания воды в организме.
  • Опосредует ингибирование ферментов
    • Фосфорилирование фермента GSK-3 с помощью AKT (протеинкиназа B) как часть пути передачи сигналов инсулина. [30]
    • Фосфорилирование тирозинкиназы src (произносится как «sarc») С-концевой киназой Src (Csk) вызывает конформационные изменения в ферменте, что приводит к складке в структуре, которая маскирует его киназный домен и, таким образом, «закрывается». [31]

Мембранный транспорт [ править ]

Дополнительная информация: Мембранный транспорт
  • Фосфорилирование Na + / K + -АТФазы во время транспортировки ионов натрия (Na + ) и калия (K + ) через клеточную мембрану в процессе осморегуляции для поддержания гомеостаза содержания воды в организме. [ необходима цитата ]
  • АТФ-связывающий кассетный транспортер

Распад белка [ править ]

  • Аргинин фосфорилирования киназы McsB знаков белков для деградации с помощью протеазы Clp . Система фосфорилирования аргинина, которая широко распространена среди грамположительных бактерий , по-видимому, функционально аналогична эукариотической системе убиквитин-протеасома . [32]

Регулирование ферментов (активация и ингибирование) [ править ]

  • Первым открытым примером регуляции белков посредством фосфорилирования была гликогенфосфорилаза . Эдди Фишер и Эд Кребс описали, как фосфорилирование гликогенфосфорилазы b превращает ее в активную гликогенфосфорилазу a. Вскоре было обнаружено, что гликогенсинтаза, еще один метаболический фермент, инактивируется фосфорилированием. [33]
  • Фосфорилирование фермента GSK-3 с помощью AKT (протеинкиназа B) как часть пути передачи сигналов инсулина. [30]
  • Фосфорилирование тирозинкиназы Src (произносится как «sarc») с помощью Csk (C-концевой киназы Src) инактивирует Src, вызывая конформационные изменения, которые маскируют его киназный домен. [31]
  • Фосфорилирование гистонов H2AX на серине 139 в пределах двух миллионов оснований (0,03% хроматина), окружающих двухцепочечный разрыв ДНК, необходимо для репарации двухцепочечного разрыва. [34] Фосфорилирование метилпурин ДНК гликозилазы по серину 172 необходимо для эксцизионной репарации повреждений алкилированных оснований. [35]

Белковые взаимодействия [ править ]

  • Фосфорилирование цитозольных компонентов НАДФН-оксидазы , большого мембраносвязанного, мультибелкового фермента, присутствующего в фагоцитарных клетках , играет важную роль в регуляции белок-белковых взаимодействий в ферменте. [36]
  • Важен в деградации белка.
    • В конце 1990-х было признано, что фосфорилирование некоторых белков вызывает их деградацию с помощью АТФ-зависимого пути убиквитин / протеасома . Эти белки-мишени становятся субстратами для определенных лигаз убиквитина Е3 только тогда, когда они фосфорилируются.

Сигнальные сети [ править ]

Выявление событий фосфорилирования сложных сигнальных путей может быть трудным. В клеточных сигнальных путях , белки А фосфорилирует белка В, и В фосфорилируете C. Тем не менее, в другом сигнальном пути, белок D фосфорилирует или фосфорилирует белка С. Глобальных подходы , такие как phosphoproteomics , изучение фосфорилированных белков, что является суб- филиал протеомики , в сочетании с масс - спектрометрией основанное протеомики, которые были использованы для идентификации и количественного определения динамических изменений в фосфорилированных белков с течением времени. Эти методы становятся все более важными для систематического анализа сложных сетей фосфорилирования. [37]Они были успешно использованы для выявления динамических изменений статуса фосфорилирования более чем 6000 сайтов после стимуляции эпидермальным фактором роста . [38] Другой подход к пониманию сети фосфорилирования заключается в измерении генетических взаимодействий между множественными фосфорилирующими белками и их мишенями. Это выявляет интересные повторяющиеся паттерны взаимодействий - сетевые мотивы. [39] Вычислительные методы были разработаны для моделирования сетей фосфорилирования [40] [41] и прогнозирования их ответов при различных возмущениях. [42]

Фосфорилирование гистонов [ править ]

Эукариотическая ДНК организована с гистоновыми белками в определенные комплексы, называемые хроматином. Структура хроматина функционирует и облегчает упаковку, организацию и распространение эукариотической ДНК. Однако он оказывает негативное влияние на несколько основных биологических процессов, таких как транскрипция, репликация и репарация ДНК, ограничивая доступность определенных ферментов и белков. Было показано, что посттрансляционная модификация гистонов, такая как фосфорилирование гистонов, изменяет структуру хроматина путем изменения взаимодействий белок: ДНК или белок: белок. [43]Посттрансляционные модификации гистонов изменяют структуру хроматина. Наиболее часто ассоциированное фосфорилирование гистонов происходит во время клеточных ответов на повреждение ДНК, когда фосфорилированный гистон H2A разделяет большие домены хроматина вокруг места разрыва ДНК. [44]Исследователи выяснили, влияют ли модификации гистонов напрямую на транскрипцию, управляемую РНК-полимеразой II. Исследователи выбирают белки, которые, как известно, модифицируют гистоны, чтобы проверить их влияние на транскрипцию, и обнаружили, что индуцированная стрессом киназа MSK1 подавляет синтез РНК. Ингибирование транскрипции с помощью MSK1 было наиболее чувствительным, когда матрица находилась в хроматине, поскольку матрицы ДНК не в хроматине были устойчивы к эффектам MSK1. Было показано, что MSK1 фосфорилирует гистон H2A по серину 1, а мутация серина 1 в аланин блокирует ингибирование транскрипции с помощью MSK1. Таким образом, результаты свидетельствуют о том, что ацетилирование гистонов может стимулировать транскрипцию путем подавления ингибирующего фосфорилирования киназой, такой как MSK1. [45]

Кинасы [ править ]

Дополнительная информация: Киназа

Внутри белка фосфорилирование может происходить по нескольким аминокислотам . Считается, что наиболее распространенным является фосфорилирование серина , за ним следует треонин . Фосфорилирование тирозина встречается относительно редко, но оно стоит во главе многих сигнальных путей фосфорилирования белков (например, в рецепторах, связанных с тирозинкиназой) у большинства эукариот. Фосфорилирование аминокислот, таких как серин, треонин и тирозин, приводит к образованию фосфопротеина, когда фосфатная группа фосфопротеина реагирует с группой -ОН боковой цепи Ser, Thr или Tyr в реакции этерификации . [46] Однако, поскольку протеины, фосфорилированные тирозином, относительно легко очищаются с использованием антител , сайты фосфорилирования тирозина относительно хорошо изучены. Фосфорилирование гистидина и аспартата происходит у прокариот как часть двухкомпонентной передачи сигналов и в некоторых случаях у эукариот в некоторых путях передачи сигнала. Анализ фосфорилированного гистидина с использованием стандартных биохимических и масс-спектрометрических подходов намного сложнее, чем анализ Ser, Thr или Tyr . [47] [5] [6] и [48]У прокариот, архей и некоторых низших эукариот азот гистидина действует как нуклеофил и связывается с фосфатной группой. [49] После фосфорилирования гистидина регуляторный домен регулятора ответа катализирует перенос фосфата в аспартат.

Рецепторные тирозинкиназы [ править ]

Тирозинкиназа рецептора AXL, демонстрирующая симметрию димеризованных рецепторов

Хотя фосфорилирование тирозина обнаруживается в относительно низком количестве, оно хорошо изучено из-за простоты очистки фосфотирозина с помощью антител . Рецепторные тирозинкиназы представляют собой важное семейство рецепторов клеточной поверхности, участвующих в передаче внеклеточных сигналов, таких как гормоны, факторы роста и цитокины. Связывание лиганда с тирозинкиназой мономерного рецептора стабилизирует взаимодействия между двумя мономерами с образованием димера , после чего два связанных рецептора фосфорилируют остатки тирозина в транс . Фосфорилирование и активация рецептора активируют сигнальный путь за счет ферментативной активности и взаимодействия с адапторными белками. [50] Сигнализация черезРецептор эпидермального фактора роста (EGFR) , рецепторная тирозинкиназа, имеет решающее значение для развития многих систем органов, включая кожу, легкие, сердце и мозг. Избыточная передача сигналов через путь EGFR обнаруживается при многих раковых заболеваниях человека. [51]

Циклинзависимые киназы [ править ]

Циклинзависимые киназы (CDK) представляют собой серин-треониновые киназы, которые регулируют прохождение цикла эукариотических клеток . CDK каталитически активны только при связывании с регуляторным циклином . Клетки животных содержат по крайней мере девять различных CDK, которые со значительной специфичностью связываются с различными циклинами. Ингибиторы CDK (CKI) блокируют активность киназы в комплексе циклин-CDK, чтобы остановить клеточный цикл в G1 или в ответ на сигналы окружающей среды или повреждение ДНК. Активность различных CDK активирует клеточные сигнальные пути и факторы транскрипции, которые регулируют ключевые события митоза, такие как фазовый переход G1 / S. Более ранние комплексы циклин-CDK обеспечивают сигнал для активации последующих комплексов циклин-CDK. [52]

Сайты [ править ]

В данной клетке есть тысячи различных сайтов фосфорилирования, поскольку:

  1. В каждой конкретной клетке (например, в лимфоците ) есть тысячи различных белков .
  2. Подсчитано, что от 1/10 до 1/2 белков фосфорилируются (в некоторых клеточных состояниях).
  3. Независимые исследования показывают, что 30-65% белков в геноме человека и ~ 50% белков в геноме дрожжей могут быть фосфорилированы. [14] [2]
  4. Статистический анализ многочисленных экспериментов с высокой и низкой производительностью показал, что у человека, мыши и дрожжей существует 230 000 156 000 и 40 000 сайтов фосфорилирования соответственно [2].
  5. Фосфорилирование часто происходит на нескольких разных участках данного белка.

Поскольку фосфорилирование любого сайта данного белка может изменить функцию или локализацию этого белка, понимание «состояния» клетки требует знания состояния фосфорилирования ее белков. Например, если аминокислота серин-473 («S473») в белке AKT фосфорилирована, AKT , как правило, функционально активна как киназа. В противном случае это неактивная киназа.

Сайты фосфорилирования имеют решающее значение для белков, их транспортировки и функций. Они представляют собой ковалентную модификацию белков посредством обратимого фосфорилирования. Это позволяет белкам оставаться в клетке, поскольку отрицательный фосфорилированный сайт препятствует их проницаемости через клеточную мембрану. Дефосфорилирование белка позволяет клетке пополнять запасы фосфатов за счет высвобождения пирофосфатов, что экономит использование АТФ в клетке. [53] Пример фосфорилирующего фермента обнаружен в бактериях E. coli . Он содержит щелочную фосфатазу в периплазматическомобласть его мембраны. Самая внешняя мембрана проницаема для фосфорилированных молекул, однако внутренняя цитоплазматическая мембрана непроницаема из-за больших отрицательных зарядов. [54] Таким образом, бактерии E. coli накапливают белки и пирофосфаты в периплазматической мембране до тех пор, пока они не потребуются внутри клетки.

Недавний прогресс в идентификации фосфопротеомиков привел к открытию бесчисленных сайтов фосфорилирования в белках. Это потребовало интегративной среды для доступных данных, в которой организованы известные сайты фосфорилирования белков. Была создана тщательно подобранная база данных dbPAF, содержащая известные сайты фосфорилирования в H. sapiens , M. musculus , R. norvegicus , D. melanogaster , C. elegans , S. pombe и S. cerevisiae . База данных в настоящее время содержит 294 370 неизбыточных сайтов фосфорилирования 40 432 белков. [55] Другие инструменты прогнозирования фосфорилирования белков включают NetPhos [56] дляэукариоты , NetPhosBac [56] для бактерий и ViralPhos [57] для вирусов.

Серин / треонин [ править ]

Существует большое разнообразие остатков серина, и фосфорилирование каждого остатка может приводить к различным метаболическим последствиям.

  • Протеинкиназа N1 отвечает за фосфорилирование фактора, ассоциированного с рецептором TNF (TRAF1) на серине 139 в определенных условиях. Мышиный TRAF1 также фосфорилируется той же киназой, что приводит к подавлению активности IKK / NF-κB. Устранение фосфорилирования серина 139 может быть достигнуто путем замены TRAF1 остатком аланина, что, следовательно, приводит к улучшенному привлечению TBK1. [58]
  • По остатку серина 789 FGFR1 фосфорилируется RSK2, когда киназа находится в своей активной форме. Возможности передачи сигналов FGFR1 по сайту серина 777 могут быть ослаблены фосфорилированием. Серин 1047 и серин 1048 связаны со снижением аффинности связывания убиквитинлигазы c-Cbl с EFGR при их фосфорилировании. [59]
  • Когда серин 349 фосфорилируется, сродство связывания между белковым комплексом p62 и белком Keap1 усиливается, что связано со стрессовой реакцией. [60]
  • Когда серин 337 фосфорилируется протеинкиназой A in vitro, эффективность связывания ДНК субъединицы p50 NF-κB значительно увеличивается. [61]

Известно, что фосфорилирование остатков серина и треонина перекрестно с модификацией O -GlcNAc остатков серина и треонина.

Тирозин [ править ]

Основная статья: фосфорилирование тирозина

Фосфорилирование тирозина быстро реагирует, и реакцию можно обратить. Будучи одним из основных регуляторных механизмов в сигнальной трансдукции - клеточного роста , дифференцировки , миграции и метаболического гомеостаза являются клеточные процессы , поддерживаемые фосфорилирования тирозина. Функция протеинтирозинкиназ и протеин-тирозинфосфатазы уравновешивает уровень фосфотирозина на любом протеине. Нарушение работы определенных цепей протеинтирозинкиназ и протеинтирозинфосфатазы было связано с множеством заболеваний человека, такими как ожирение , инсулинорезистентность и сахарный диабет 2 типа.. [62] Фосфорилирование тирозина происходит не только у эукариот, но было обнаружено, что оно происходит у некоторых видов бактерий и присутствует среди прокариот . Фосфорилирование тирозина поддерживает клеточную регуляцию у бактерий, аналогичную его функции у эукариот. [63]

Аргинин [ править ]

Фосфорилирование аргинина у многих грамположительных бактерий маркирует белки для разложения протеазой Clp . [32]

Неканоническое фосфорилирование His, Asp, Cys, Glu, Arg и Lys в клетках человека [ править ]

Недавние исследования лаборатории Клэр Э. Эйерс подтверждают широко распространенное фосфорилирование человеческого белка по множеству неканонических аминокислот, включая мотивы, содержащие фосфорилированный гистидин (1 и 3 положения), аспартат, цистеин, глутамат, аргинин и лизин в экстрактах клеток HeLa. Из-за химической и термической лабильности этих фосфорилированных остатков для сохранения наряду с термостабильным «классическим» фосфорилированием Ser, Thr и Tyr требуются специальные процедуры и методы разделения. [64]

Обнаружение и характеристика [ править ]

Антитела можно использовать как мощный инструмент для определения того, фосфорилируется ли белок в определенном месте. Антитела связываются с белком и обнаруживают вызванные фосфорилированием конформационные изменения. Такие антитела называются фосфоспецифическими антителами; сейчас доступны сотни таких антител. Они становятся важнейшими реагентами как для фундаментальных исследований, так и для клинической диагностики.

Пример посттрансляционной модификации, обнаруженной на 2D-геле (границы пятна, ограниченные программным обеспечением для анализа, идентификация с помощью масс-спектрометрии, P46462 - идентификатор белка в Expasy)

Изоформы посттрансляционной модификации (ПТМ) легко обнаруживаются на 2D-гелях . Действительно, фосфорилирование заменяет нейтральные гидроксильные группы серинов, треонинов или тирозинов на отрицательно заряженные фосфаты с pKs около 1,2 и 6,5. Таким образом, при pH ниже 5,5 фосфаты добавляют один отрицательный заряд; около pH 6,5 они добавляют 1,5 отрицательных заряда; выше pH 7,5 они добавляют 2 отрицательных заряда. Относительное количество каждой изоформы также можно легко и быстро определить по интенсивности окрашивания на 2D-гелях.

В некоторых очень специфических случаях обнаружение фосфорилирования как сдвига в электрофоретической подвижности белка возможно на простых одномерных гелях SDS-PAGE, как это описано, например, для транскрипционного коактиватора Kovacs et al. [65] Считается, что в основе этого явления лежат сильные конформационные изменения, связанные с фосфорилированием (которые сохраняются в растворах, содержащих детергент). Большинство сайтов фосфорилирования, для которых описан такой сдвиг подвижности, попадают в категорию сайтов SP и TP (т.е. остаток пролина следует за остатком фосфорилированного серина или треонина).

Совсем недавно крупномасштабные масс-спектрометрические анализы стали использоваться для определения участков фосфорилирования белков. За последние 4 года были опубликованы десятки исследований, каждое из которых идентифицирует тысячи сайтов, многие из которых ранее не были описаны. [66] [67] Масс-спектрометрия идеально подходит для таких анализов с использованием фрагментации HCD или ETD , поскольку добавление фосфорилирования приводит к увеличению массы белка и фосфорилированного остатка. Для этих исследований необходимы современные высокоточные масс-спектрометры, поэтому технология ограничивается лабораториями с масс-спектрометрами высокого класса. Однако анализ фосфорилированных пептидов с помощью масс-спектрометрии все еще не так прост, как для «обычных» немодифицированных пептидов. Недавно EThcDбыл разработан, сочетающий перенос электрона и столкновительную диссоциацию при более высоких энергиях. По сравнению с обычными методами фрагментации, схема EThcD обеспечивает более информативные МС / МС спектры для однозначной локализации фосфозита. [68]

Детальная характеристика сайтов фосфорилирования очень трудна, а количественное определение фосфорилирования белка с помощью масс-спектрометрии требует подходов к изотопному внутреннему стандарту. [69] Относительное количественное определение может быть получено с помощью различных технологий дифференциальной маркировки изотопов. [70] Существует также несколько методов количественного фосфорилирования белков, включая флуоресцентный иммуноанализ, микромасштабный термофорез , FRET , TRF, поляризацию флуоресценции, тушение флуоресценции, сдвиг подвижности, детекцию на основе гранул и форматы на основе клеток. [71] [72]

Эволюция [ править ]

Фосфорилирование белков характерно для всех видов жизни, включая всех животных, растения, грибы, бактерии и археи. Происхождение механизмов фосфорилирования белков является наследственным и сильно различается между разными видами. У эукариот, по оценкам, от 30 до 65% всех белков могут быть фосфорилированы с десятками или даже сотнями тысяч отдельных участков фосфорилирования. [73] [2]Некоторые сайты фосфорилирования, по-видимому, эволюционировали как условные выключатели, блокирующие активный центр фермента, например, в прокариотическом метаболическом ферменте изоцитратдегидрогеназе. Однако в случае белков, которые должны быть фосфорилированы, чтобы быть активными, менее ясно, как они могли возникнуть от нефосфорилированных предков. Было показано, что подмножество сериновых фосфозитов часто заменяется кислотными остатками, такими как аспартат и глутамат, между различными видами. Эти анионные остатки могут взаимодействовать с катионными остатками, такими как лизин и аргинин, с образованием солевых мостиков., стабильные нековалентные взаимодействия, которые изменяют структуру белка. Эти фосфозиты часто участвуют в солевых мостиках, предполагая, что некоторые сайты фосфорилирования эволюционировали как условные переключатели для солевых мостиков, позволяя этим белкам принимать активную конформацию только в ответ на определенный сигнал. [74]

Существует около 600 известных эукариотических протеинкиназ, что делает их одним из крупнейших семейств генов. Большая часть фосфорилирования осуществляется одним суперсемейством протеинкиназ, которые разделяют консервативный домен киназы. Фосфорилирование белков является высококонсервативным в путях, имеющих ключевое значение для выживания клеток, таких как развитие клеточного цикла, основанное на циклин-зависимых киназах (CDK), но отдельные сайты фосфорилирования часто бывают гибкими. Мишени фосфорилирования CDK часто имеют фосфозиты в неупорядоченных сегментах., которые встречаются в неидентичных местах даже у близких видов. Напротив, мишени фосфорилирования CDK в структурно определенных областях более консервативны. Хотя активность CDK имеет решающее значение для роста и выживания клеток у всех эукариот, только очень немногие фосфозиты демонстрируют сильную консервацию их точного положения. Позиционирование, вероятно, будет очень важно для фосфатов, которые аллостерически регулируют структуру белка, но гораздо более гибким для фосфатов, которые взаимодействуют с фосфопептид-связывающими доменами для рекрутирования регуляторных белков. [75]

Сравнение эукариот и прокариот [ править ]

Фосфорилирование белков - это обратимая посттрансляционная модификация белков. У эукариот фосфорилирование белков влияет на передачу сигналов, экспрессию генов и дифференцировку. Он также участвует в репликации ДНК во время клеточного цикла и в механизмах, которые справляются со стресс-индуцированными блоками репликации. По сравнению с эукариотами, прокариоты используют киназы и фосфатазы типа Хэнкса для передачи сигналов. Пока неясно, может ли фосфорилирование белков в бактериях регулировать такие процессы, как репарация или репликация ДНК. [76]

По сравнению с фосфорилированием белков прокариот, исследования фосфорилирования белков эукариот от дрожжей до клеток человека были довольно обширными. Известно, что эукариоты полагаются на фосфорилирование гидроксильной группы на боковых цепях серина, треонина и тирозина для передачи клеточных сигналов. Это основные регуляторные посттрансляционные модификации в эукариотических клетках, но фосфорилирование белков прокариот изучено менее интенсивно. В то время как серин, треонин и тирозин фосфорилируются у эукариот, гистидин и аспартат фосфорилируются у прокариот, растений и нерастительных эукариот. У бактерий фосфорилирование гистидина происходит в фосфоенолпируват-зависимых фосфотрансферазных системах (СТВ), которые участвуют в процессе интернализации, а также фосфорилирования сахаров.[77]

Фосфорилирование белков протеинкиназой было впервые показано у E. coli и Salmonella typhimurium, но с тех пор оно было продемонстрировано на многих других бактериальных клетках. [78] Было обнаружено, что бактерии используют фосфорилирование гистидина и аспартата в качестве модели для бактериальной сигнальной трансдукции, но в последние несколько лет появились доказательства того, что фосфорилирование серина, треонина и тирозина также присутствует в бактериях. Было показано, что бактерии несут киназы и фосфатазы, аналогичные их эукариотическим эквивалентам, но они также развили уникальные киназы и фосфатазы, которых нет у эукариот. [77]

Патология [ править ]

Аномальное фосфорилирование белка связано с рядом заболеваний, особенно с раком , но также с болезнью Альцгеймера , болезнью Паркинсона и другими дегенеративными расстройствами .

Белок тау принадлежит к группе белков, ассоциированных с микротрубочками (MAP), которые, среди прочего, помогают стабилизировать микротрубочки в клетках, включая нейроны. [79] Ассоциация и стабилизирующая активность тау-белка зависит от его фосфорилированного состояния. При болезни Альцгеймера из-за неправильной укладки и аномальных конформационных изменений в структуре тау-белка он становится неэффективным при связывании с микротрубочками и, таким образом, неспособен поддерживать структуру нервного цитоскелета в организованном состоянии во время нервных процессов; фактически аномальный тау-белок ингибирует и нарушает организацию микротрубочек и отключает нормальный тау-белок от микротрубочек в цитозольную фазу. [80]Неправильная укладка приводит к аномальной агрегации в фибриллярные клубки внутри нейронов, что является признаком болезни Альцгеймера. Существует достаточное количество, которое необходимо фосфорилированию тау-белка для функционирования, но гиперфосфорилирование тау-белка считается одним из основных факторов, влияющих на его неспособность связываться. [80] Фосфатазы PP1, PP2A, PP2B и PP2C дефосфорилируют тау-белок in vitro , и их активность была снижена в областях мозга у пациентов с болезнью Альцгеймера. [80] [81]Фосфопротеин тау-белка гиперфосфорилируется в три-четыре раза у пациента с болезнью Альцгеймера по сравнению с пожилым человеком, не страдающим болезнью. Тау-белок болезни Альцгеймера, по-видимому, удаляет MAP1 и MAP2 (два других основных ассоциированных белка) из микротрубочек, и этот вредный эффект отменяется, когда выполняется дефосфорилирование, что свидетельствует о гиперфосфорилировании как единственной причине разрушительной активности. [80]

Болезнь Паркинсона [ править ]

α-Синуклеин - это белок, связанный с болезнью Паркинсона. Этот белок кодируется геном PARRK1, и в своей нативной форме α-синуклеин участвует в рециркуляции синаптических пузырьков, которые несут нейротрансмиттеры, и в естественных условиях находится в развернутой форме. Повышенные уровни α-синуклеина обнаруживаются у пациентов с болезнью Паркинсона, и, по-видимому, существует положительная корреляция между количеством белка α-синуклеина, присутствующего у пациента, и тяжестью заболевания.

Фосфорилирование аминокислоты Ser 129 в белке α-синуклеина оказывает сильное влияние на тяжесть заболевания. По-видимому, существует корреляция между общей концентрацией альфа-синуклеина (нефосфорилированного) и тяжестью симптомов у пациентов с болезнью Паркинсона. У здоровых пациентов уровень нефосфорилированного α-синуклеина выше, чем у пациентов с болезнью Паркинсона. Более того, измерение изменений соотношения концентраций фосфорилированного α-синуклеина к нефосфорилированному α-синуклеину у пациента может быть потенциальным маркером прогрессирования заболевания.

Фосфорилирование Ser 129 связано с агрегацией белка и дальнейшим повреждением нервной системы. Кроме того, агрегация фосфорилированного α-синуклеина может быть усилена, если пресинаптический каркасный белок Sept4 присутствует в недостаточных количествах. Важно отметить, что прямое взаимодействие α-синуклеина с белком Sept4 ингибирует фосфорилирование Ser 129 . [82] [83] [84] Однако обратите внимание, что фосфорилирование Ser 129 можно наблюдать без агрегации синуклеина в условиях сверхэкспрессии [85]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Коэн, Филипп (2002-05-01). «Истоки фосфорилирования белков». Природа клеточной биологии . 4 (5): E127–130. DOI : 10.1038 / ncb0502-E127 . ISSN  1465-7392 . PMID  11988757 . S2CID  29601670 .
  2. ^ a b c d e Властаридис, Панайотис; Кириакиду, Пелагея; Халиотис, Анаргирос; Ван де Пер, Ив; Оливер, Стивен Дж .; Амуциас, Григорис Д. (01.02.2017). «Оценка общего количества фосфопротеинов и сайтов фосфорилирования в протеомах эукариот» . GigaScience . 6 (2): 1–11. DOI : 10,1093 / gigascience / giw015 . PMC 5466708 . PMID 28327990 .  
  3. ^ Илан Смолы, Netta Шемеш, Михаль Зив-Ukelson, Анат Бен-Цви, Эсти Егерь-Лотем (январь 2017). «Асимметрично сбалансированная организация киназ по сравнению с фосфатазами у эукариот определяет их различное воздействие» . PLOS Вычислительная биология . 13 (1): e1005221. Bibcode : 2017PLSCB..13E5221S . DOI : 10.1371 / journal.pcbi.1005221 . PMC 5279721 . PMID 28135269 .  CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  4. ^ Хардмэн G, S Перкинс, Brownridge PJ, Кларк CJ, Бирн ДП, Кэмпбелл А.Е., Калюжный А, Myall А, Eyers П.А., Джонс Р., Eyers CE (2019). «Сильная фосфопротеомика, опосредованная анионным обменом, выявляет обширное неканоническое фосфорилирование человека» . EMBO J . 38 (21): e100847. DOI : 10.15252 / embj.2018100847 . PMC 6826212 . PMID 31433507 .  
  5. ^ Б Fuhs СР, Хантер Т (2017). «рНисфорилирование: появление фосфорилирования гистидина как обратимой регуляторной модификации» . Curr Opin Cell Biol . 45 : 8–16. DOI : 10.1016 / j.ceb.2016.12.010 . PMC 5482761 . PMID 28129587 .  
  6. ^ a b Fuhs SR, Meisenhelder J, Aslanian A, Ma L, Zagorska A, Stankova M, Binnie A, Al-Obeidi F, Mauger J, Lemke G, Yates JR 3rd, Hunter T (2015). «Моноклональные 1- и 3-фосфогистидиновые антитела: новые инструменты для изучения фосфорилирования гистидина» . Cell . 162 (1): 198–210. DOI : 10.1016 / j.cell.2015.05.046 . PMC 4491144 . PMID 26140597 .  
  7. ^ Cieśla J; Frączyk T; Род В (2011). «Фосфорилирование основных аминокислотных остатков в белках: важно, но легко упустить» (PDF) . Acta Biochimica Polonica . 58 (2): 137–147. DOI : 10,18388 / abp.2011_2258 . PMID 21623415 .  
  8. ^ a b Левене PA; Альсберг К.Л. (1906). «Продукты расщепления вителлина» (PDF) . J. Biol. Chem . 2 (1): 127–133. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (17) 46054-6 .
  9. ^ a b Бернетт G; Кеннеди EP (декабрь 1954 г.). «Ферментативное фосфорилирование белков» (PDF) . J. Biol. Chem . 211 (2): 969–80. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (18) 71184-8 . PMID 13221602 .  
  10. ^ Липманн Ф.А.; Левене П.А. (октябрь 1932 г.). «Серинфосфорная кислота, полученная гидролизом вителлиновой кислоты» (PDF) . J. Biol. Chem . 98 (1): 109–114. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (18) 76142-5 .
  11. ^ Кресдж, Николь; Симони, Роберт Д.; Хилл, Роберт Л. (21 января 2011 г.). «Процесс обратимого фосфорилирования: работа Эдмонда Х. Фишера» . Журнал биологической химии . 286 (3): e1 – e2. DOI : 10.1074 / jbc.O110.000242 . ISSN 0021-9258 . PMC 3023531 . PMID 21294299 .   
  12. ^ Хантер, Тони (2015-06-30). «Открытие первой тирозинкиназы» . Труды Национальной академии наук . 112 (26): 7877–7882. Bibcode : 2015PNAS..112.7877H . DOI : 10.1073 / pnas.1508223112 . ISSN 0027-8424 . PMC 4491733 . PMID 26130799 .   
  13. ^ Фишер, Эдмонд Х. (2010). «Фосфорилаза и происхождение обратимого фосфорилирования белков». Биологическая химия . 391 (2/3): 131–7. DOI : 10.1515 / bc.2010.011 . PMID 20030590 . S2CID 29724939 .  
  14. ^ a b Коэн, Филипп (01.05.2002). «Истоки фосфорилирования белков». Природа клеточной биологии . 4 (5): E127–130. DOI : 10.1038 / ncb0502-E127 . ISSN 1465-7392 . PMID 11988757 . S2CID 29601670 .   
  15. ^ "Нобелевская премия по физиологии и медицине 1992" . www.nobelprize.org . Проверено 19 мая 2016 .
  16. ^ a b Cozzone AJ (1988). «Фосфорилирование белков у прокариот». Анну. Rev. Microbiol . 42 : 97–125. DOI : 10.1146 / annurev.mi.42.100188.000525 . PMID 2849375 . 
  17. ^ a b Stock JB; Ninfa AJ; Stock AM (декабрь 1989 г.). «Фосфорилирование белков и регуляция адаптивных ответов у бактерий» . Microbiol. Ред . 53 (4): 450–90. DOI : 10.1128 / MMBR.53.4.450-490.1989 . PMC 372749 . PMID 2556636 .  
  18. ^ Чанг C; Стюарт RC (июль 1998 г.). «Двухкомпонентная система. Регуляция разнообразных сигнальных путей у прокариот и эукариот» . Plant Physiol . 117 (3): 723–31. DOI : 10.1104 / pp.117.3.723 . PMC 1539182 . PMID 9662515 .  
  19. ^ Барфорд D; Дас АК; Эглофф МП (1998). «Структура и механизм протеинфосфатаз: понимание катализа и регулирования» . Анну. Rev. Biophys. Biomol. Struct . 27 : 133–64. DOI : 10.1146 / annurev.biophys.27.1.133 . PMID 9646865 . S2CID 12138601 .  
  20. ^ Пьетак, Нико; Бехер, Дёрте; Schmidl, Sebastian R .; Saier, Milton H .; Хеккер, Майкл; Commichau, Fabian M .; Штюльке, Йорг (2010). «Фосфорилирование in vitro ключевых метаболических ферментов из Bacillus subtilis: PrkC фосфорилирует ферменты из различных ветвей основного метаболизма» . Журнал молекулярной микробиологии и биотехнологии . 18 (3): 129–140. DOI : 10.1159 / 000308512 . ISSN 1660-2412 . PMID 20389117 . S2CID 19535600 .   
  21. ^ Шмидл, Себастьян Р .; Гронау, Катрин; Пьетак, Нико; Хеккер, Майкл; Бехер, Дёрте; Штюльке, Йорг (июнь 2010 г.). «Фосфопротеом минимальной бактерии Mycoplasma pneumoniae: анализ полного известного кинома Ser / Thr предполагает существование новых киназ» . Молекулярная и клеточная протеомика . 9 (6): 1228–1242. DOI : 10.1074 / mcp.M900267-MCP200 . ISSN 1535-9484 . PMC 2877983 . PMID 20097688 .   
  22. ^ Боденмиллер, Бернд; Ванка, Стефани; Крафт, Клодин; Урбан, Йорг; Кэмпбелл, Дэвид; Педриоли, Патрик Дж .; Герритс, Бертран; Пикотти, Паола; Лам, Генри; Витек, Ольга; Брусняк, Ми-Юн (21 декабря 2010 г.). «Фосфопротеомный анализ выявляет взаимосвязанные общесистемные ответы на нарушения киназ и фосфатаз в дрожжах» . Научная сигнализация . 3 (153): RS4. DOI : 10.1126 / scisignal.2001182 . ISSN 1937-9145 . PMC 3072779 . PMID 21177495 .   
  23. ^ Ячи, Нозому; Сайто, Ринтаро; Сугияма, Наоюки; Томита, Масару; Исихама, Ясуши (27 января 2011 г.). «Интегративные особенности дрожжевого фосфопротеома и карта белок-белкового взаимодействия» . PLOS Вычислительная биология . 7 (1): e1001064. Bibcode : 2011PLSCB ... 7E1064Y . DOI : 10.1371 / journal.pcbi.1001064 . ISSN 1553-7358 . PMC 3029238 . PMID 21298081 .   
  24. ^ Джонсон LN, Барфорд D (1993). «Влияние фосфорилирования на структуру и функцию белков [J]». Ежегодный обзор биофизики и структуры биомолекул . 22 (1): 199–232. DOI : 10.1146 / annurev.bb.22.060193.001215 . PMID 8347989 . 
  25. ^ a b Ciesla J; Fraczyk T; Род В (2011). «Фосфорилирование основных аминокислотных остатков в белках: важно, но легко упускается из виду» . Acta Biochim. Pol . 58 (2): 137–47. DOI : 10,18388 / abp.2011_2258 . PMID 21623415 . 
  26. ^ Deutscher, J .; Сайер, Дж. (2005). «Фосфорилирование белка Ser / Thr / Tyr в бактериях - долгое время игнорировалось, теперь хорошо установлено». Журнал молекулярной микробиологии и биотехнологии . 9 (3–4): 125–131. DOI : 10.1159 / 000089641 . PMID 16415586 . S2CID 13093867 .  
  27. ^ Эшкрофт М; Kubbutat MH; Vousden KH (март 1999 г.). «Регулирование функции и стабильности p53 путем фосфорилирования» . Мол. Клетка. Биол . 19 (3): 1751–8. DOI : 10.1128 / mcb.19.3.1751 . PMC 83968 . PMID 10022862 .  
  28. ^ Бейтс S; Vousden KH (февраль 1996 г.). «p53 в сигнальной остановке контрольной точки или апоптозе» . Curr. Мнение. Genet. Dev . 6 (1): 12–8. DOI : 10.1016 / S0959-437X (96) 90004-0 . PMID 8791489 . 
  29. ^ Learnwithalbert (2016-09-16). "В чем разница между фосфорилированием и дефосфорилированием?" . Блог Альберта . Проверено 1 февраля 2019 .
  30. ^ a b van Weeren PC; де Брюн К.М.; де Фриз-Смитс AM; van Lint J; Burgering BM (май 1998 г.). «Существенная роль протеинкиназы B (PKB) в инактивации киназы 3 гликогенсинтазы, индуцированной инсулином. Характеристика доминантно-отрицательного мутанта PKB» . J. Biol. Chem . 273 (21): 13150–6. DOI : 10.1074 / jbc.273.21.13150 . PMID 9582355 . 
  31. ^ a b Коул П.А.; Шен К; Qiao Y; Ван Д (октябрь 2003 г.). "Белковые тирозинкиназы Src и Csk: хвостовая сказка". Curr Opin Chem Biol . 7 (5): 580–5. DOI : 10.1016 / j.cbpa.2003.08.009 . PMID 14580561 . 
  32. ^ a b Брох Трентини, Дебора (2016). «Фосфорилирование аргинина маркирует белки для разложения протеазой Clp» . Природа . 539 (7627): 48–53. Bibcode : 2016Natur.539 ... 48T . DOI : 10,1038 / природа20122 . PMC 6640040 . PMID 27749819 .  
  33. ^ Джонсон, Луиза Н. (2009-08-01). «Регуляция фосфорилирования белков». Сделки Биохимического Общества . 37 (Pt 4): 627–641. DOI : 10.1042 / BST0370627 . ISSN 1470-8752 . PMID 19614568 .  
  34. ^ Rogakou EP, Пилч DR, Орр AH, Иванова В.С., Боннер WM (март 1998). «Двухцепочечные разрывы ДНК вызывают фосфорилирование гистона H2AX по серину 139» . J. Biol. Chem . 273 (10): 5858–68. DOI : 10.1074 / jbc.273.10.5858 . PMID 9488723 . 
  35. ^ Картер RJ, Парсонс JL (май 2016). «Базовая эксцизионная репарация, путь, регулируемый посттрансляционными модификациями» . Мол. Клетка. Биол . 36 (10): 1426–37. DOI : 10.1128 / MCB.00030-16 . PMC 4859697 . PMID 26976642 .  
  36. ^ Babior BM (март 1999). «НАДФН-оксидаза: обновление». Кровь . 93 (5): 1464–76. DOI : 10.1182 / blood.V93.5.1464 . PMID 10029572 . 
  37. ^ Olsen JV; Благоев Б; Gnad F; Macek B; Кумар С; Mortensen P; Манн М. (ноябрь 2006 г.). «Глобальная, in vivo и сайт-специфическая динамика фосфорилирования в сигнальных сетях». Cell . 127 (3): 635–48. DOI : 10.1016 / j.cell.2006.09.026 . PMID 17081983 . S2CID 7827573 .  
  38. ^ Ли-Ронг Y; Issaq HJ; Veenstra TD (2007). «Фосфопротеомика для открытия киназ как биомаркеров рака и мишеней для лекарств». Протеомика: клиническое применение . 1 (9): 1042–1057. DOI : 10.1002 / prca.200700102 . PMID 21136756 . S2CID 33999702 .  
  39. ^ Fiedler D, Braberg H, Mehta M, Chechik G, Cagney G, Mukherjee P, Silva AC, Shales M и др. (2009). «Функциональная организация сети фосфорилирования S. cerevisiae» . Cell . 136 (5): 952–963. DOI : 10.1016 / j.cell.2008.12.039 . PMC 2856666 . PMID 19269370 .  
  40. ^ Schoeberl, B; Эйхлер-Йонссон, C; Gilles, ED; Мюллер, Г. (апрель 2002 г.). «Компьютерное моделирование динамики каскада киназ MAP, активируемого поверхностными и интернализованными рецепторами EGF». Природа Биотехнологии . 20 (4): 370–5. DOI : 10.1038 / nbt0402-370 . PMID 11923843 . S2CID 9851026 .  
  41. ^ Олдридж, BB; Берк, JM; Lauffenburger, DA; Соргер, ПК (ноябрь 2006 г.). «Физико-химическое моделирование клеточных сигнальных путей». Природа клеточной биологии . 8 (11): 1195–203. DOI : 10.1038 / ncb1497 . PMID 17060902 . S2CID 14586526 .  
  42. ^ Чжу, Ф; Гуань, И (11 июня 2014 г.). «Прогнозирование отклика сети динамической сигнализации при невидимых возмущениях» . Биоинформатика . 30 (19): 2772–8. DOI : 10.1093 / биоинформатики / btu382 . PMC 4173019 . PMID 24919880 .  
  43. ^ Савицкая, Анна; Сейзер, Кристиан (2014-08-01). «Зондирование фосфорилирования гистонов ядра - вопрос точного времени» . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - механизмы регуляции генов . Молекулярные механизмы функции модификации гистонов. 1839 (8): 711–718. DOI : 10.1016 / j.bbagrm.2014.04.013 . PMC 4103482 . PMID 24747175 .  
  44. ^ Россетто, Дорин; Аввакумов, Никита; Коте, Жак (01.10.2012). «Фосфорилирование гистонов» . Эпигенетика . 7 (10): 1098–1108. DOI : 10.4161 / epi.21975 . ISSN 1559-2294 . PMC 3469451 . PMID 22948226 .   
  45. ^ Чжан, Е; Гриффин, Карен; Мондаль, Неелима; Парвин, Джеффри Д. (2004-05-21). «Фосфорилирование гистона H2A ингибирует транскрипцию на шаблонах хроматина» . Журнал биологической химии . 279 (21): 21866–21872. DOI : 10.1074 / jbc.M400099200 . ISSN 0021-9258 . PMID 15010469 .  
  46. Перейти ↑ Grisham, Reginald H. Garrett, Charles M. (2013). Биохимия (5-е изд.). Бельмонт, Калифорния: Брукс / Коул, Cengage Learning. ISBN 978-1133106296.
  47. ^ Гонсалес-Санчес MB, Lanucara F, M Helm, Eyers CE (2013). «Попытка переписать историю: проблемы с анализом гистидин-фосфорилированных пептидов». Biochem Soc Trans . 41 (4): 1089–1095. DOI : 10,1042 / bst20130072 . PMID 23863184 . 
  48. ^ name = "pmid10954413"> Томасон П; Кей Р. (сентябрь 2000 г.). «Эукариотическая передача сигнала через гистидин-аспартатное фосфореле» (PDF) . J. Cell Sci . 113 (18): 3141–50. PMID 10954413 .  
  49. ^ name = "PuttickBaker2008"> Паттик, Дженнифер; Бейкер, Эдвард Н .; Делбэр, Луи TJ (2008). «Фосфорилирование гистидина в биологических системах». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Белки и протеомика . 1784 (1): 100–105. DOI : 10.1016 / j.bbapap.2007.07.008 . ISSN 1570-9639 . PMID 17728195 .  
  50. ^ Леммон, Марк А .; Шлессинджер, Джозеф (июнь 2010 г.). «Передача сигналов с помощью рецепторных тирозинкиназ» . Cell . 141 (7): 1117–34. DOI : 10.1016 / j.cell.2010.06.011 . PMC 2914105 . PMID 20602996 .  
  51. ^ Чо HS, Leahy DJ; Лихи (2002). «Структура внеклеточной области HER3 обнаруживает междоменную связь». Наука . 297 (5585): 1330–1333. Bibcode : 2002Sci ... 297.1330C . DOI : 10.1126 / science.1074611 . PMID 12154198 . S2CID 23069349 .  
  52. ^ Морган, Дэвид О. (2007). Клеточный цикл: принципы управления. Лондон: New Science Press, 1-е изд.
  53. ^ Гарретт, Реджинальд Х .; Гришем, Чарльз м. (2013). Биохимия . Мэри Финч, Cengage Learning. С. 489–491.
  54. ↑ Нинфа, Александр; Дэвид П. Баллоу, Дэвид (1998). Фундаментальные лабораторные подходы к биохимии и биотехнологии (2-е изд.). Fitzgerald Science Press. С. 230–231.
  55. ^ Уллах, Шахид; Линь, Шаофэн (2016). «dbPAF: комплексная база данных фосфорилирования белков у животных и грибов» . Научные отчеты . 6 : 23534. Bibcode : 2016NatSR ... 623534U . DOI : 10.1038 / srep23534 . PMC 4806352 . PMID 27010073 . Дата обращения 17 мая 2016 .  
  56. ^ a b Блом, Николай; Гаммельтофт, Стин; Брунак, Сорен (1999-12-17). «Последовательность и предсказание на основе структуры сайтов фосфорилирования эукариотических белков1». Журнал молекулярной биологии . 294 (5): 1351–1362. DOI : 10.1006 / jmbi.1999.3310 . PMID 10600390 . 
  57. ^ Хуанг, Кай-Яо; Лу, Ченг-Цунг; Бретанья, Нил Арвин; Ли, Цзун-И; Чанг, Цзы-Хао (01.01.2013). «ViralPhos: включение рекурсивного статистического метода для прогнозирования сайтов фосфорилирования вирусных белков» . BMC Bioinformatics . 14 (16): S10. DOI : 10.1186 / 1471-2105-14-S16-S10 . ISSN 1471-2105 . PMC 3853219 . PMID 24564381 .   
  58. ^ Oussa, NA (1 марта 2013). «Фосфорилирование TRAF1 на серине 139 модулирует активность NF-κB ниже 4-1BB в Т-клетках». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях . 432 (1): 129–134. DOI : 10.1016 / j.bbrc.2013.01.073 . PMID 23376065 . 
  59. ^ Nadratowska-Wesolowska, B (21 октября 2016). «RSK2 регулирует эндоцитоз рецептора 1 FGF путем фосфорилирования серина 789» . Онкоген . 33 (40): 4823–4836. DOI : 10.1038 / onc.2013.425 . PMID 24141780 . 
  60. ^ Tanji, Kunikazu (3 мая 2014). «Фосфорилирование серина 349 из p62 в мозге при болезни Альцгеймера» . Acta Neuropathologica Communications . 2 (50): 50. DOI : 10,1186 / 2051-5960-2-50 . PMC 4035093 . PMID 24886973 .  
  61. ↑ Хоу, Шихэ (14 ноября 2003 г.). «Фосфорилирование серина 337 NF-kappaB p50 имеет решающее значение для связывания ДНК» . Журнал биологической химии . 278 (46): 45994–8. DOI : 10,1074 / jbc.m307971200 . PMID 12947093 . 
  62. ^ редактор, Кендра К. Бенс (2013). Контроль метаболизма протеинтирозинфосфатазы . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Springer New York. ISBN 978-1-4614-7855-3.CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
  63. ^ Cozzone, Ален Дж .; Гранжасс, Кристоф; Дуплет, Патрисия; Дюкло, Бертран (1 марта 2004 г.). «Фосфорилирование белков по тирозину в бактериях». Архив микробиологии . 181 (3): 171–181. DOI : 10.1007 / s00203-003-0640-6 . PMID 14745484 . S2CID 37161183 .  
  64. ^ Eyers CE, Хардмэн G (21 августа 2019). «Сильная фосфопротеомика, опосредованная анионным обменом, выявляет обширное неканоническое фосфорилирование человека» . Журнал EMBO . 38 (21): e100847. DOI : 10.15252 / embj.2018100847 . PMC 6826212 . PMID 31433507 .  
  65. ^ Ковач К.А., Штейнманн М; Magistretti PJ; Halfon O; Cardinaux JR (сентябрь 2003 г.). «Члены семейства CCAAT / энхансер-связывающих белков привлекают коактиватор CREB-связывающего белка и запускают его фосфорилирование» . J. Biol. Chem . 278 (38): 36959–65. DOI : 10.1074 / jbc.M303147200 . ISSN 0021-9258 . PMID 12857754 .  
  66. ^ Мантон Р.П., Твиди-Каллен Р., Ливингстон-Зачедж М., Вейнанди Ф., Вайделих М., Лонго Д., Гериг П., Поттхаст Ф. и др. (Февраль 2007 г.). «Качественный и количественный анализ фосфорилирования белков в синаптосомных препаратах наивных и стимулированных мышей» (PDF) . Мол. Клетка. Протеомика . 6 (2): 283–93. DOI : 10.1074 / mcp.M600046-MCP200 . PMID 17114649 . S2CID 18221665 .   
  67. ^ Тринидад JC; Thalhammer A; Specht CG; Lynn AJ; Бейкер PR; Schoepfer R; Burlingame AL (апрель 2008 г.). «Количественный анализ синаптического фосфорилирования и экспрессии белков» . Мол. Клетка. Протеомика . 7 (4): 684–96. DOI : 10.1074 / mcp.M700170-MCP200 . PMID 18056256 . 
  68. ^ Фрезе, Кристиан; Хоуцзян Чжоу; Томас Таус; AF Maarten Altelaar; Карл Мехтлер; Альберт-младший Хек; Шабаз Мохаммед (1 марта 2013 г.). «Однозначная локализация фосфозита с использованием диссоциации столкновений с переносом электрона и высоких энергий (EThcD)» . J Proteome Res . 12 (3): 1520–1525. DOI : 10.1021 / pr301130k . PMC 3588588 . PMID 23347405 .  
  69. ^ Gerber SA; Rush J; Stemman O; Киршнер MW; Гыги СП (июнь 2003 г.). «Абсолютное количественное определение белков и фосфопротеинов из клеточных лизатов с помощью тандемного МС» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 100 (12): 6940–5. Bibcode : 2003PNAS..100.6940G . DOI : 10.1073 / pnas.0832254100 . PMC 165809 . PMID 12771378 .  
  70. ^ Гиги СП; Rist B; Гриффин Т.Дж.; Eng J; Эберсольд Р. (2002). «Протеомный анализ белков с низким содержанием с использованием многомерной хроматографии и аффинных меток, кодированных изотопами». J. Proteome Res . 1 (1): 47–54. DOI : 10.1021 / pr015509n . PMID 12643526 . 
  71. ↑ Olive DM (октябрь 2004 г.). «Количественные методы анализа фосфорилирования белков при разработке лекарств». Эксперт Rev Proteomics . 1 (3): 327–41. DOI : 10.1586 / 14789450.1.3.327 . PMID 15966829 . S2CID 30003827 .  
  72. ^ Chen H, Kovar J, Sissons S, Cox K, Matter W, Chadwell F, Luan P, Vlahos CJ и др. (Март 2005 г.). «Клеточный иммуноцитокемический анализ для мониторинга путей передачи сигналов киназы и эффективности лекарств» (PDF) . Анальный. Biochem . 338 (1): 136–42. CiteSeerX 10.1.1.335.3523 . DOI : 10.1016 / j.ab.2004.11.015 . PMID 15707944 . Архивировано из оригинального (PDF) 22 февраля 2012 года . Проверено 26 мая 2019 .   
  73. Перейти ↑ Cohen P (2000). «Регуляция функции белков с помощью мультисайтового фосфорилирования - обновление за 25 лет». Trends Biochem. Sci . 25 (12): 596–601. DOI : 10.1016 / S0968-0004 (00) 01712-6 . PMID 11116185 . 
  74. ^ Перлман SM, Serber Z, Феррелл JE (2011). «Механизм эволюции сайтов фосфорилирования» . Cell . 147 (4): 934–946. DOI : 10.1016 / j.cell.2011.08.052 . PMC 3220604 . PMID 22078888 .  
  75. ^ Холт LJ, Tuch BB, Villen J, Джонсон Д., Gygi SP, Morgan DO (2009). «Глобальный анализ сайтов фосфорилирования субстрата Cdk1 обеспечивает понимание эволюции» . Наука . 325 (5948): 1682–1686. Bibcode : 2009Sci ... 325.1682H . DOI : 10.1126 / science.1172867 . PMC 2813701 . PMID 19779198 .  
  76. ↑ Гарсия-Гарсия, Transito (2016). «Роль фосфорилирования белков в регуляции клеточного цикла и связанных с ДНК процессов в бактериях» . Границы микробиологии . 7 : 184. DOI : 10,3389 / fmicb.2016.00184 . PMC 4754617 . PMID 26909079 .  
  77. ^ а б Мацек, В .; Mijakovic, I .; Olsen, J .; Gnad, F; Kumar, C .; Дженсен, П. (2007). «Серин / треонин / тирозин фосфопротеом модельной бактерии Bacillus subtilis» . Мол. Клетка. Протеомика . 6 (4): 697–707. DOI : 10.1074 / mcp.m600464-MCP200 . PMID 17218307 . 
  78. ^ Cozzone, AJ (1988). «Фосфорилирование белков у прокариот». Annu Rev Microbiol . 42 : 97–125. DOI : 10.1146 / annurev.mi.42.100188.000525 . PMID 2849375 . 
  79. ↑ Вулф, Майкл С. (19 декабря 2012 г.). «Роль тау-белка в нейродегенеративных заболеваниях и его потенциал в качестве терапевтической цели» . Scientifica . 2012 : 796024. дои : 10,6064 / 2012/796024 . PMC 3820460 . PMID 24278740 .  
  80. ^ a b c d Коларова Михала; Гарсия-Сьерра, Франсиско; Бартос, Алесь; Рични, Ян; Рипова, Даниела (29.05.2012). «Структура и патология тау-белка при болезни Альцгеймера» . Международный журнал болезни Альцгеймера . 2012 : 731526. дои : 10,1155 / 2012/731526 . ISSN 2090-8024 . PMC 3368361 . PMID 22690349 .   
  81. ↑ Креспо-Биль, Наталья; Теунис, Клара; Лёвен, Фред Ван (2012-06-08). «Протеин тау: основная причина синаптической и нейрональной дегенерации при болезни Альцгеймера» . Международный журнал болезни Альцгеймера . 2012 : 251426. дои : 10,1155 / 2012/251426 . ISSN 2090-8024 . PMC 3376502 . PMID 22720188 .   
  82. ^ «Болезнь Паркинсона | Выяснение роли фосфорилирования в модулировании агрегации альфа-синуклеина и токсичности при болезни Паркинсона и связанных с ней расстройствах» . Болезнь Паркинсона | Фонд Майкла Дж. Фокса по исследованию болезни Паркинсона . Проверено 14 мая 2016 .
  83. ^ Ван, Ю; Ши, Мин; Чанг, Кэтрин А .; Забетиан, Сайрус П .; Леверенц, Джеймс Б.; Берг, Даниэла; Срулиджес, Карин; Трояновский, Джон К .; Ли, Вирджиния М.-Й. (2012-02-15). «Фосфорилированный α-синуклеин при болезни Паркинсона» . Трансляционная медицина науки . 4 (121): 121ra20. DOI : 10.1126 / scitranslmed.3002566 . ISSN 1946-6234 . PMC 3302662 . PMID 22344688 .   
  84. ^ Стюарт, Тессандра; Сосси, Весна; Ааслы, Ян О; Wszolek, Zbigniew K; Уитти, Райан Дж; Хасэгава, Кадзуко; Ёкояма, Теруо; Забетиан, Сайрус П.; Леверенц, Джеймс Б. (2015-01-31). «Фосфорилированный α-синуклеин при болезни Паркинсона: корреляция зависит от тяжести заболевания» . Acta Neuropathologica Communications . 3 (1): 7. DOI : 10,1186 / s40478-015-0185-3 . ISSN 2051-5960 . PMC 4362824 . PMID 25637461 .   
  85. ^ Laferrière, Флоран; Он, Синь; Зингирино, Федерика; Дудникофф, Эвелин; Фаггиани, Эмили; Meissner, Wassilios G .; Безард, Эрван; Де Джорджи, Франческа; Ичас, Франсуа (2020-10-29). «Сверхэкспрессия α-синуклеина олигодендроцитами у трансгенных мышей не воспроизводит фибриллярную агрегацию, наблюдаемую при множественной системной атрофии» . Ячейки . 9 (11): 2371. DOI : 10,3390 / cells9112371 . ISSN 2073-4409 . PMC 7693764 . PMID 33138150 .