फॉस्फोरिलेशन: कार्य, भूमिका आणि रोग

फॉस्फोरिलेशन ही बायोकेमिस्ट्रीची मूलभूत प्रक्रिया आहे जी केवळ मानवी जीवनातच नाही परंतु सर्व केंद्रांमध्ये न्यूक्लियस असलेल्या सजीवांमध्ये होते. जीवाणू. इंट्रासेल्युलर सिग्नल ट्रान्सडॅक्शनचा हा एक अनिवार्य घटक आहे आणि सेल वर्तन नियंत्रित करण्याचा महत्त्वपूर्ण मार्ग आहे. मुख्यतः, घटक प्रथिने फॉस्फोरिलेटेड आहेत, परंतु इतर रेणू जसे शुगर्स सब्सट्रेट्स म्हणून देखील काम करू शकतात. रासायनिक निरीक्षणाच्या स्तरावर, फॉस्फोरिलेशन प्रथिने एक मध्ये परिणाम फॉस्फरिक आम्ल एस्टर बंधन

फॉस्फोरिलेशन म्हणजे काय?

फॉस्फोरिलेशन ही जीवशास्त्राची मूलभूत प्रक्रिया आहे जी मानवी जीवनात उद्भवते. फॉस्फोरिलेशन पेशीस ऊर्जा प्रदान करते. शब्द फॉस्फोरिलेशन हस्तांतरण संदर्भित फॉस्फेट सेंद्रीय गट रेणू - सहसा अमीनो आम्लचे अवशेष असतात मेक अप प्रथिने. फॉस्फेट्सची मध्यवर्ती अणू असलेली एक टेट्राशेड्रल रचना असते फॉस्फरस आणि आसपासचे चार सहकार्याने बंधनात ऑक्सिजन अणू फॉस्फेट गटांवर दुहेरी नकारात्मक शुल्क आहे. त्यांचे सेंद्रिय रेणूमध्ये हस्तांतरण विशिष्ट माध्यमातून होते एन्झाईम्स, तथाकथित किनेसेस. उर्जा वापरणे, हे सहसा बद्ध करते फॉस्फेट प्रोटीनच्या हायड्रॉक्सी गटाचे अवशेष, तयार करते ए फॉस्फरिक आम्ल एस्टर. तथापि, ही प्रक्रिया उलट करण्यायोग्य आहे, म्हणजे ती परत निश्चितपणे पुन्हा केली जाऊ शकते एन्झाईम्स. अशा एन्झाईम्स, जे फॉस्फेट जिउपेनपासून दूर होते, सामान्यतः फॉस्फेटसेस म्हणून ओळखले जाते. दोन्ही किनेसेस आणि फॉस्फेटसेस प्रत्येक एंजाइम्सचा एक वेगळा वर्ग दर्शवितात ज्या सबट्रेटचे स्वरूप किंवा कार्यान्वित करण्याच्या यंत्रणेसारख्या विविध निकषांनुसार पुढील वर्गात विभागल्या जाऊ शकतात.

कार्य आणि कार्य

जीवात फॉस्फेटचे, विशेषत: पॉलीफॉस्फेटचे महत्त्वपूर्ण महत्त्व म्हणजे उर्जेची तरतूद. सर्वात प्रमुख उदाहरण म्हणजे एटीपी (enडेनोसाइन ट्रायफॉस्फेट), जो शरीरातील मुख्य उर्जा ट्रान्समीटर मानला जातो. म्हणूनच, मानवी जीवनात उर्जा साठवण म्हणजे एटीपीचा संश्लेषण होय. हे करण्यासाठी, फॉस्फेट अवशेष एडीपीच्या रेणूमध्ये हस्तांतरित करणे आवश्यक आहे (enडेनोसाइन डीफोस्फेट) जेणेकरून फॉस्फोरिक अ‍ॅनाहाइड्राइड बॉन्ड्सद्वारे जोडलेल्या फॉस्फेट गटांची त्याची श्रृंखला वाढविली जाईल. परिणामी रेणूला एटीपी असे म्हणतात (enडेनोसाइन ट्रायफॉस्फेट). अशाप्रकारे साठवलेली उर्जा एडीपीच्या मागे सोडून बाँडच्या नूतनीकरण केलेल्या क्लेवेजमधून प्राप्त केली जाते. दुसर्या फॉस्फेटची क्लीव्हेज देखील शक्य आहे, एएमपी (enडेनोसाइन मोनोफॉस्फेट) तयार करते. फॉस्फेटची प्रत्येक क्लीव्हेज सेलला तीळ प्रति केल 30 केजेपेक्षा जास्त उपलब्ध करते. शर्करा ऊर्जेच्या कारणास्तव मानवी कार्बोहायड्रेट चयापचय दरम्यान देखील फॉस्फोरिलेटेड असतात. ग्लाइकोलायझिसला "संग्रह चरण" आणि "गीन फेज" म्हणून देखील संबोधले जाते कारण एटीपीच्या नंतरच्या फायद्यासाठी फॉस्फेट ग्रुप्सच्या रूपात प्रथम सुरुवातीच्या साहित्यात गुंतवणूक केली जाणे आवश्यक आहे. याव्यतिरिक्त, ग्लुकोज, उदाहरणार्थ, ग्लूकोज-ph-फॉस्फेट म्हणून, यापुढे निरंतर विरघळू शकत नाही पेशी आवरण आणि अशा प्रकारे पेशीमध्ये निश्चित केले जाते, जिथे पुढील महत्त्वपूर्ण चयापचय चरणांची आवश्यकता असते. याव्यतिरिक्त, osलोस्टेरिक आणि स्पर्धात्मक प्रतिबंधासह फॉस्फोरिलेशन आणि त्यांच्या उलट प्रतिक्रिया, पेशींच्या क्रियाकलापाचे नियमन करण्यासाठी महत्त्वपूर्ण यंत्रणेचे प्रतिनिधित्व करतात. या प्रक्रियेत, प्रथिने मुख्यतः फॉस्फोरिलेटेड किंवा डेफोस्फोरिलेटेड असतात. द अमिनो आम्ल बहुतेक सुधारित सेरीन, थेरोनिन आणि टायरोसिन असतात जे प्रथिनेंमध्ये असतात आणि बहुतेक बहुतेक फॉस्फोरिलेशन्समध्ये साईन सामील असतात. सजीवांच्या शरीरात निर्मार्ण होणारे द्रव्य क्रियाकलाप असलेल्या प्रथिनेंसाठी, दोन्ही प्रक्रिया करू शकतात आघाडी सक्रिय करणे किंवा निष्क्रिय करणे, रेणूच्या संरचनेवर अवलंबून. वैकल्पिकरित्या, डबल नकारात्मक शुल्क हस्तांतरित करून किंवा मागे घेत (डी) फॉस्फोरिलेशन देखील करू शकते आघाडी अशा विशिष्ट इतर प्रथिनेंच्या संरचनेत बदल करण्यासाठी रेणू प्रभावित प्रोटीन डोमेनवर प्रतिबद्ध करू शकता किंवा नाही. जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर्सचा वर्ग या यंत्रणेचे एक उदाहरण आहे. सेलमध्ये सेल्युलर मेटाबोलिझमच्या नियमात आणि यंत्रणेत सिग्नल ट्रान्सडक्शनमध्ये दोन्ही यंत्रणा प्रमुख भूमिका निभावतात. ते थेट एन्झाईम क्रियेद्वारे किंवा अप्रत्यक्षपणे, बदललेले ट्रान्सक्रिप्शन आणि डीएनए अनुवाद करून सेलच्या वर्तनावर प्रभाव टाकू शकतात.

रोग आणि आजार

जसे फॉस्फोरिलेशनची कार्ये सार्वत्रिक आणि मूलभूत आहेत, ही प्रतिक्रिया यंत्रणा दुर्बल झाल्यास त्याचे परिणाम अनेक पटींनी वाढतात. फॉस्फोरिलेशनचा दोष किंवा प्रतिबंध, सहसा प्रोटीन किनेसेसच्या कमतरतेमुळे किंवा त्यांच्या विकृतीमुळे उद्भवू शकतो आघाडी चयापचयाशी रोग, रोगांचे मज्जासंस्था आणि स्नायू किंवा वैयक्तिक अवयवांचे नुकसान, इतरांमध्ये. प्रथम, मज्जातंतू आणि स्नायूंच्या पेशींचा अनेकदा परिणाम होतो, जो स्वतःला न्यूरोलॉजिकल लक्षणे आणि स्नायूंच्या कमकुवतपणामध्ये प्रकट करतो. थोड्या प्रमाणात, किनेसेस किंवा फॉस्फेट्सच्या काही विकारांची भरपाई शरीराद्वारे केली जाऊ शकते, कारण काही प्रकरणांमध्ये सिग्नल प्रसारित करण्यासाठी अनेक मार्ग उपलब्ध असतात आणि अशा प्रकारे सिग्नल साखळीतील “सदोष साइट” सोडता येऊ शकते. मग, उदाहरणार्थ, आणखी एक प्रथिने सदोष जागी बदलते. दुसरीकडे, कमी केलेली सजीवांच्या शरीरात निर्मार्ण होणारे कार्यक्षमता फक्त अधिक उत्पादन करून भरपाई केली जाऊ शकते. दोन्ही अंतर्गत आणि बाह्य विष आणि तसेच अनुवांशिक उत्परिवर्तन ही किनेसेस आणि फॉस्फेटसेसची कमतरता किंवा बिघाड होण्याची संभाव्य कारणे आहेत. च्या डीएनएमध्ये असे बदल झाल्यास मिटोकोंड्रिया, ऑक्सिडेटिव्ह फॉस्फोरिलेशनवर नकारात्मक प्रभाव आहेत आणि अशा प्रकारे या सेल ऑर्गेनेल्सचे मुख्य कार्य एटीपी संश्लेषण आहे. असाच एक माइटोकॉन्ड्रियल रोग म्हणजे एलएचओएन (लेबरची अनुवंशिक ऑप्टिक न्यूरोपैथी), ज्यामध्ये दृष्टी कमी वेगाने येते, कधीकधी एकत्रितपणे ह्रदयाचा अतालता. हा रोग मातृत्वानुसार, म्हणजेच केवळ आईकडूनच प्राप्त होतो कारण केवळ तिचा मायटोकोन्ड्रियल डीएनए मुलाकडे जातो, तर वडिलांकडे नाही.