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    In che modo la fosforilazione influisce sull'attività delle proteine?

    Le proteine sono cavalli da lavoro cellulari. Come enzimi, catalizzano reazioni biochimiche. Le proteine agiscono anche come recettori che si legano con altre sostanze e controllano l'attività cellulare. Come parte di un ormone, le proteine possono iniziare o sopprimere le principali attività cellulari, come la secrezione. Una cellula utilizza la fosforilazione come interruttore per attivare o disattivare l'attività delle proteine.
    Fosfati e proteine

    Le proteine sono molecole con una spina dorsale di aminoacidi e, di solito, uno o più gruppi laterali. Le forze elettriche sugli atomi di una proteina gli danno una forma tridimensionale, o conformazione, che può includere pieghe e anelli complessi. La fosforilazione è una reazione chimica che aggiunge un gruppo fosfato costituito da un atomo di fosforo e quattro atomi di ossigeno a una molecola organica come una proteina. Il fosfato ha una carica elettrica negativa. La fosforilazione modifica la conformazione di una proteina. Il processo è generalmente reversibile; una proteina può essere fosforilata o defosforilata, analoga a lanciare un bit di computer tra zero e uno.
    Meccanismo

    Solo pochi aminoacidi possono accettare un gruppo fosfato. La forte carica negativa su un gruppo fosfato cambia il modo in cui una proteina viene modellata e il modo in cui interagisce con l'acqua. Una proteina che normalmente non interagisce con l'acqua diventerà idrofila, idonea all'acqua, quando fosforilata. Questa modifica comporta modifiche alle proprietà fisiche e biochimiche di una proteina. Una chinasi è un tipo di enzima che trasferisce un fosfato da una molecola ad alta energia a un'altra sostanza, come una proteina. Gli scienziati hanno identificato centinaia di chinasi che trasferiscono i fosfati a proteine specifiche.
    Attività enzimatica

    Il cambiamento conformazionale in un enzima causato dall'aggiunta di uno o più gruppi fosfato può attivare o inibire l'enzima. Ad esempio, la fosforilazione dell'enzima glicogeno sintetasi cambia la forma dell'enzima e ne riduce l'attività. L'enzima catalizza la conversione del piccolo zucchero, glucosio, nel glicogeno amido a catena lunga. L'agente fosforilante è il glicogeno sintetasi chinasi 3, o GSK-3, che può aggiungere un gruppo fosfato agli amminoacidi serina e treonina. In questo esempio, GSK-3 aggiunge gruppi di fosfati agli ultimi tre aminoacidi serinici del glicogeno sintetasi, rendendo difficile l'interazione dell'enzima con il glucosio.
    Recettori

    I recettori sono proteine all'interno di una cellula che rispondono ai segnali dall'esterno della cellula. La fosforilazione può inibire o attivare i recettori. Ad esempio, il recettore degli estrogeni alfa, o ERA, è una proteina che viene attivata quando l'ormone estrogeno entra nella cellula. L'ERA è un fattore di trascrizione - l'ERA attivata può legarsi al DNA, o acido desossiribonucleico, nei cromosomi e influenzare se specifici geni saranno espressi come proteine. Tuttavia, l'ERA può legarsi al DNA solo se viene prima fosforilato. Una volta che l'ERA è stata attivata e fosforilata, può migliorare la trascrizione del DNA, stimolando così la produzione di determinate proteine.

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