Дефосфорилирование

Дефосфорилирование — отщепление остатка фосфорной кислоты от молекулы фосфорсодержащего органического соединения.

Основные характеристики процесса:

• Осуществляется главным образом ферментами — фосфатазами. В результате их действия образуется свободная фосфорная кислота (фосфат) и дефосфорилированное органическое соединение.
• Является ключевым процессом в клеточной энергетике. Например, при дефосфорилировании АТФ (аденозинтрифосфата) энергия, запасённая в его макроэргических связях, высвобождается и используется для:
  • Активного транспорта веществ через клеточные мембраны.
  • Активности молекулярных моторов (например, в мышцах).
  • Активации молекул, вступающих в биохимические реакции (например, при гликолизе).
  • Синтеза сложных соединений.
• Дефосфорилирование — процесс, обратный фосфорилированию (присоединению фосфатной группы). Вместе эти взаимопревращения составляют основу регуляции активности многих белков (ферментов, рецепторов, каналов) и играют центральную роль в обмене веществ и передаче сигналов в живой клетке.

Современный контекст

Сегодня дефосфорилирование понимается как один из основных механизмов посттрансляционной модификации белков. Специфические протеинфосфатазы, удаляя фосфатные группы с серина, треонина или тирозина в белках, выступают в качестве "выключателей" для множества клеточных процессов: деления клетки, апоптоза (запрограммированной гибели клетки), иммунного ответа и нейронной передачи. Дисбаланс между активностью киназ (ферментов фосфорилирования) и фосфатаз лежит в основе многих заболеваний, включая рак, диабет и нейродегенеративные расстройства, что делает эти ферменты важными мишенями для фармакологических препаратов.