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Fosforilación de proteínas

Modelo de un residuo de serina fosforilado Serina en una cadena de aminoácidos, antes y después de la fosforilación. La fosforilación de proteínas es una modificación postraducc...

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Modelo de un residuo de serina fosforilado
Serina en una cadena de aminoácidos, antes y después de la fosforilación.

La fosforilación de proteínas es una modificación postraduccional reversible de las proteínas en la que un residuo de aminoácido es fosforilado por una proteína quinasa mediante la adición de un grupo fosfato unido covalentemente. La fosforilación altera la conformación estructural de una proteína, provocando su activación, desactivación o modificando su función. [ 1 ] Aproximadamente 13 000 proteínas humanas poseen sitios fosforilados. [ 2 ]

La reacción inversa de la fosforilación se llama desfosforilación y es catalizada por fosfatasas de proteínas . Las quinasas y fosfatasas de proteínas trabajan de forma independiente y en equilibrio para regular la función de las proteínas. [ 3 ]

Los aminoácidos que se fosforilan con mayor frecuencia son la serina , la treonina , la tirosina y la histidina . [ 4 ] [ 5 ] Estas fosforilaciones desempeñan funciones importantes y bien caracterizadas en las vías de señalización y el metabolismo . Sin embargo, otros aminoácidos también pueden fosforilarse postraduccionalmente, como la arginina , la lisina , el ácido aspártico , el ácido glutámico y la cisteína , y se ha identificado la presencia de estos aminoácidos fosforilados en extractos de células humanas y células humanas fijadas mediante una combinación de análisis basado en anticuerpos (para pHis) y espectrometría de masas (para todos los demás aminoácidos). [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

La fosforilación de proteínas fue descrita por primera vez en 1906 por Phoebus Levene en el Instituto Rockefeller de Investigación Médica con el descubrimiento de la vitelina fosforilada . [ 9 ] Sin embargo, transcurrieron casi 50 años hasta que se descubrió la fosforilación enzimática de proteínas por quinasas de proteínas . [ 10 ]

Historia

Las proteínas ricas en fosfato se descubrieron tempranamente. En 1906, Levene y Alsberg estudiaron los productos de escisión de la vitelina de la yema y demostraron que se podía obtener una fracción proteínica rica en fósforo a partir de ella. [ 9 ] En 1933, Fritz Lipmann detectó fosfoserina en la caseína . [ 11 ] En 1948, se aisló una proteína particularmente rica en fosfato de la yema, y ​​se la denominó fosvitina . [ 12 ]

Las enzimas fosforilasas se descubrieron más tarde. La primera enzima fosforilasa fue descubierta por Carl y Gerty Cori a finales de la década de 1930. Carl y Gerty Cori encontraron dos formas de glucógeno fosforilasa a las que denominaron A y B, pero no comprendieron correctamente el mecanismo de conversión de la forma B a la forma A. En 1954, se descubrió otra enzima que transfiere fosfato del ATP a una proteína. [ 10 ] Su función fisiológica aún se desconocía.

La fosforilación del glucógeno se comprendió mejor más adelante. La interconversión de la fosforilasa b a la fosforilasa a fue descrita por Edmond Fischer y Edwin Krebs, que implicaba un mecanismo de fosforilación/desfosforilación. [ 13 ] Se descubrió que una enzima llamada fosforilasa quinasa y Mg-ATP eran necesarios para fosforilar la glucógeno fosforilasa, ayudando en la transferencia del grupo γ-fosforilo del ATP a un residuo de serina en la fosforilasa b. La proteína fosfatasa 1 es capaz de catalizar la desfosforilación de las enzimas fosforiladas eliminando el grupo fosfato.

Sutherland y Coris descubrieron que la epinefrina actúa activando la fosforilasa, lo que conduce a la formación de glucosa a partir de glucógeno. Posteriormente, Sutherland estudió el mecanismo y halló que el aumento en la formación de fosforilasa en el hígado estaba mediado por una sustancia determinada, posteriormente denominada AMPc . [ 14 ]

En aquel momento, esta era la única función fisiológica conocida de la fosforilación enzimática, como mecanismo de control fisiológico para una vía metabólica , hasta 1969, cuando se descubrió que el complejo piruvato deshidrogenasa mitocondrial se inactivaba por fosforilación. [ 15 ] También en la década de 1970, se acuñó el término fosforilación multisitio para describir el nuevo descubrimiento de que algunas proteínas se fosforilan en dos o más residuos por dos o más quinasas. [ 16 ]

En 1975, se demostró que las proteínas quinasas dependientes de cAMP fosforilan residuos de serina en motivos específicos de secuencias de aminoácidos. Ray Erikson descubrió que v-Src era una quinasa y Tony Hunter halló que v-Src fosforilaba residuos de tirosina en proteínas en la década de 1970. [ 17 ]

A principios de la década de 1980, se determinó la secuencia de aminoácidos de la primera proteína quinasa, lo que ayudó a los genetistas a comprender las funciones de los genes reguladores. A finales de la década de 1980 y principios de la de 1990, se purificó la primera proteína tirosina fosfatasa (PTP1B) y se logró el descubrimiento y la clonación de las quinasas JAK , lo que llevó a muchos en la comunidad científica a denominar a la década de 1990 como la década de las cascadas de proteínas quinasas. [ 18 ] [ 19 ] Edmond Fischer y Edwin Krebs recibieron el Premio Nobel en 1992 "por sus descubrimientos sobre la fosforilación reversible de proteínas como mecanismo regulador biológico". [ 20 ]

Abundancia

La fosforilación reversible de proteínas es abundante tanto en organismos procariotas como aún más en organismos eucariotas . [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] Por ejemplo, en bacterias se cree que entre el 5 y el 10 % de todas las proteínas están fosforiladas. [ 25 ] [ 26 ] Por el contrario, se estima que un tercio de todas las proteínas humanas están fosforiladas en cualquier momento, con 230 000, 156 000 y 40 000 sitios de fosforilación únicos existentes en humanos, ratones y levaduras, respectivamente. [ 2 ] En levaduras, alrededor de 120 quinasas (de un total de ~6000 proteínas) causan 8814 eventos de fosforilación regulada conocidos, generando alrededor de 3600 fosfoproteínas (alrededor del 60 % de todas las proteínas de levadura). [ 27 ] [ 28 ] Por lo tanto, la fosforilación es un mecanismo regulador universal que afecta a una gran parte de las proteínas. Incluso si una proteína no se fosforila a sí misma, sus interacciones con otras proteínas pueden ser reguladas por la fosforilación de estas proteínas interactuantes.

Mecanismos y funciones de la fosforilación

La fosforilación introduce un grupo cargado e hidrofílico en la cadena lateral de los aminoácidos, lo que puede modificar la estructura de una proteína al alterar las interacciones con aminoácidos cercanos. Algunas proteínas, como la p53 , contienen múltiples sitios de fosforilación, lo que facilita una regulación compleja y multinivel. Debido a la facilidad con la que las proteínas pueden fosforilarse y desfosforilarse, este tipo de modificación constituye un mecanismo flexible que permite a las células responder a señales externas y condiciones ambientales. [ 29 ]

Las quinasas fosforilan proteínas y las fosfatasas las desfosforilan. Muchas enzimas y receptores se activan o desactivan mediante fosforilación y desfosforilación. La fosforilación reversible produce un cambio conformacional en la estructura de muchas enzimas y receptores , lo que provoca su activación o desactivación. La fosforilación suele ocurrir en residuos de serina , treonina , tirosina e histidina en proteínas eucariotas. La fosforilación de histidina en proteínas eucariotas parece ser mucho más frecuente que la fosforilación de tirosina . [ 30 ] En proteínas procariotas, la fosforilación ocurre en residuos de serina, treonina, tirosina, histidina, arginina o lisina. [ 21 ] [ 22 ] [ 30 ] [ 31 ] La adición de una molécula de fosfato (PO 4 3- ) a un grupo R no polar de un residuo de aminoácido puede convertir una porción hidrofóbica de una proteína en una porción polar y extremadamente hidrofílica de la molécula. De esta manera, la dinámica de la proteína puede inducir un cambio conformacional en la estructura de la proteína a través de alostería de largo alcance con otros residuos hidrofóbicos e hidrofílicos en la proteína.

Un ejemplo de la función reguladora de la fosforilación es la proteína supresora de tumores p53 . La proteína p53 está altamente regulada [ 32 ] y contiene más de 18 sitios de fosforilación diferentes. La activación de p53 puede provocar la detención del ciclo celular, que puede revertirse en ciertas circunstancias, o la muerte celular por apoptosis [ 33 ] . Esta actividad solo se produce en situaciones en las que la célula está dañada o su fisiología se ve alterada en individuos sanos.

Al recibir la señal de desactivación, la proteína se desfosforila nuevamente y deja de funcionar. [ 34 ] Este es el mecanismo en muchas formas de transducción de señales , por ejemplo, la forma en que la luz entrante se procesa en las células sensibles a la luz de la retina .

Las funciones reguladoras de la fosforilación incluyen:

  • Termodinámica biológica de las reacciones que requieren energía
  • Media la inhibición enzimática
    • Fosforilación de la enzima GSK-3 por AKT (proteína quinasa B) como parte de la vía de señalización de la insulina. [ 35 ]
    • La fosforilación de la tirosina quinasa src (pronunciada "sarc") por la quinasa Src C-terminal (Csk) induce un cambio conformacional en la enzima, lo que resulta en un plegamiento de la estructura que enmascara su dominio quinasa y, por lo tanto, se desactiva. [ 36 ]

Transporte de membrana

Degradación de proteínas

Regulación enzimática (activación e inhibición)

  • El primer ejemplo de regulación de proteínas por fosforilación que se descubrió fue la glucógeno fosforilasa . Los premios Nobel Edmond H. Fischer y Edwin G. Krebs describieron cómo la fosforilación de la glucógeno fosforilasa b la convertía en la glucógeno fosforilasa a activa. Pronto se descubrió que la glucógeno sintasa, otra enzima metabólica, se inactiva por fosforilación. [ 39 ]
  • Fosforilación de la enzima GSK-3 por AKT (proteína quinasa B) como parte de la vía de señalización de la insulina. [ 35 ]
  • La fosforilación de la tirosina quinasa Src por la quinasa Src C-terminal inactiva a Src al inducir un cambio conformacional que enmascara su dominio quinasa. [ 36 ]
  • La fosforilación de las histonas H2AX en la serina 139, dentro de dos millones de bases (0,03 % de la cromatina) que rodean una rotura de doble cadena en el ADN, es necesaria para la reparación de dicha rotura. [ 40 ] La fosforilación de la metilpurina ADN glicosilasa en la serina 172 es necesaria para la reparación por escisión de bases del daño en bases alquiladas. [ 41 ]

Interacciones proteína-proteína

  • La fosforilación de los componentes citosólicos de la NADPH oxidasa , una enzima multiproteica grande unida a la membrana presente en las células fagocíticas , juega un papel importante en la regulación de las interacciones proteína-proteína en la enzima. [ 42 ]
  • Importante en la degradación de proteínas.
    • A finales de la década de 1990, se reconoció que la fosforilación de algunas proteínas provoca su degradación por la vía de la ubiquitina /proteasoma dependiente de ATP. Estas proteínas diana se convierten en sustratos para determinadas ubiquitina ligasas E3 solo cuando están fosforiladas.

Redes de señalización

Dilucidar eventos de fosforilación de vías de señalización complejas puede ser difícil. En las vías de señalización celular, la proteína A fosforila la proteína B, y B fosforila la proteína C. Sin embargo, en otra vía de señalización, la proteína D fosforila la proteína A, o fosforila la proteína C. Se han utilizado enfoques globales como la fosfoproteómica , el estudio de proteínas fosforiladas, que es una subrama de la proteómica , combinada con la proteómica basada en espectrometría de masas , para identificar y cuantificar cambios dinámicos en proteínas fosforiladas a lo largo del tiempo. Estas técnicas están adquiriendo cada vez más importancia para el análisis sistemático de redes de fosforilación complejas. [ 43 ] Se han utilizado con éxito para identificar cambios dinámicos en el estado de fosforilación de más de 6000 sitios después de la estimulación con factor de crecimiento epidérmico . [ 44 ] Otro enfoque para comprender la red de fosforilación es midiendo las interacciones genéticas entre múltiples proteínas fosforilantes y sus objetivos. Esto revela patrones recurrentes interesantes de interacciones: motivos de red. [ 45 ] Se han desarrollado métodos computacionales para modelar redes de fosforilación [ 46 ] [ 47 ] y predecir sus respuestas bajo diferentes perturbaciones. [ 48 ]

Fosforilación de histonas

El ADN eucariota se organiza con proteínas histonas en complejos específicos llamados cromatina. La estructura de la cromatina funciona y facilita el empaquetamiento, la organización y la distribución del ADN eucariota. Sin embargo, tiene un impacto negativo en varios procesos biológicos fundamentales como la transcripción, la replicación y la reparación del ADN al restringir la accesibilidad de ciertas enzimas y proteínas. Se ha demostrado que la modificación postraduccional de las histonas, como la fosforilación de histonas, modifica la estructura de la cromatina al cambiar las interacciones proteína:ADN o proteína:proteína. [ 49 ] Las modificaciones postraduccionales de las histonas modifican la estructura de la cromatina. La fosforilación de histonas más comúnmente asociada ocurre durante las respuestas celulares al daño del ADN, cuando la histona H2A fosforilada separa grandes dominios de cromatina alrededor del sitio de rotura del ADN. [ 50 ] Los investigadores investigaron si las modificaciones de las histonas impactan directamente la transcripción dirigida por la ARN polimerasa II. Los investigadores seleccionaron proteínas conocidas por modificar las histonas para probar sus efectos sobre la transcripción y descubrieron que la quinasa inducida por estrés, MSK1, inhibe la síntesis de ARN. La inhibición de la transcripción por MSK1 fue más sensible cuando la plantilla se encontraba en la cromatina, ya que las plantillas de ADN que no estaban en la cromatina eran resistentes a los efectos de MSK1. Se demostró que MSK1 fosforilaba la histona H2A en la serina 1, y la mutación de la serina 1 a alanina bloqueó la inhibición de la transcripción por MSK1. Por lo tanto, los resultados sugirieron que la acetilación de las histonas puede estimular la transcripción al suprimir una fosforilación inhibitoria por una quinasa como MSK1. [ 51 ]

Quinasas

Dentro de una proteína, la fosforilación puede ocurrir en varios aminoácidos . Se cree que la fosforilación en serina es la más común, seguida de la de treonina. La fosforilación de tirosina es relativamente rara, pero se encuentra al inicio de muchas vías de señalización de fosforilación de proteínas (por ejemplo, en receptores ligados a tirosina quinasa) en la mayoría de los eucariotas. La fosforilación en aminoácidos, como serina, treonina y tirosina, da como resultado la formación de una fosfoproteína, cuando el grupo fosfato de la fosfoproteína reacciona con el grupo -OH de una cadena lateral de Ser, Thr o Tyr en una reacción de esterificación . [ 52 ] Sin embargo, dado que las proteínas fosforiladas en tirosina son relativamente fáciles de purificar usando anticuerpos , los sitios de fosforilación de tirosina se conocen relativamente bien. La fosforilación de histidina y aspartato ocurre en procariotas como parte de la señalización de dos componentes y, en algunos casos, en eucariotas en algunas vías de transducción de señales. El análisis de la histidina fosforilada mediante métodos bioquímicos y espectrométricos de masas estándar es mucho más complejo que el de la Ser, la Thr o la Tyr. [ 53 ] [ 7 ] [ 5 ] y [ 54 ] En procariotas, arqueas y algunos eucariotas inferiores, el nitrógeno de la histidina actúa como nucleófilo y se une a un grupo fosfato. [ 55 ] Una vez fosforilada la histidina, el dominio regulador del regulador de respuesta cataliza la transferencia del fosfato al aspartato.

quinasas de tirosina de receptores

La tirosina quinasa del receptor AXL, que muestra la simetría de los receptores dimerizados.

Aunque la fosforilación de tirosina se encuentra en abundancia relativamente baja, está bien estudiada debido a la facilidad de purificación de la fosfotirosina mediante anticuerpos. Las tirosina quinasas receptoras son una familia importante de receptores de superficie celular involucrados en la transducción de señales extracelulares como hormonas, factores de crecimiento y citocinas. La unión de un ligando a una tirosina quinasa receptora monomérica estabiliza las interacciones entre dos monómeros para formar un dímero , después del cual los dos receptores unidos fosforilan residuos de tirosina en trans . La fosforilación y activación del receptor activa una vía de señalización a través de la actividad enzimática y las interacciones con proteínas adaptadoras. [ 56 ] La señalización a través del receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR) , una tirosina quinasa receptora, es fundamental para el desarrollo de múltiples sistemas orgánicos, incluyendo la piel, los pulmones, el corazón y el cerebro. Se encuentra señalización excesiva a través de la vía del EGFR en muchos cánceres humanos. [ 57 ]

Quinasas dependientes de ciclina

Las quinasas dependientes de ciclina (CDK) son quinasas de serina-treonina que regulan la progresión del ciclo celular eucariota . Las CDK son catalíticamente activas solo cuando se unen a una ciclina reguladora . Las células animales contienen al menos nueve CDK distintas que se unen a diversas ciclinas con considerable especificidad. Los inhibidores de CDK (CKI) bloquean la actividad quinasa en el complejo ciclina-CDK para detener el ciclo celular en G1 o en respuesta a señales ambientales o daño en el ADN. La actividad de las diferentes CDK activa vías de señalización celular y factores de transcripción que regulan eventos clave en la mitosis, como la transición de la fase G1/S. Los complejos ciclina-CDK iniciales proporcionan la señal para activar los complejos ciclina-CDK subsiguientes. [ 58 ]

Sitios

En una célula determinada existen miles de sitios de fosforilación distintos, ya que:

  1. En cualquier célula hay miles de proteínas.
  2. Se estima que entre un décimo y la mitad de las proteínas están fosforiladas en algún estado celular.
  3. Entre el 30 y el 65 % de las proteínas en humanos y aproximadamente el 50 % de las proteínas en levaduras pueden estar fosforiladas. [ 19 ] [ 2 ]
  4. Se estima que existen 230.000, 156.000 y 40.000 sitios de fosforilación en humanos, ratones y levaduras, respectivamente. [ 2 ]
  5. La fosforilación suele producirse en múltiples sitios distintos de una proteína determinada.

Dado que la fosforilación de cualquier sitio en una proteína determinada puede cambiar su función o localización, comprender el "estado" de una célula requiere conocer el estado de fosforilación de sus proteínas. Por ejemplo, generalmente, si el aminoácido serina-473 de la proteína AKT está fosforilado, AKT es funcionalmente activa como quinasa, y si no está fosforilada, AKT es una quinasa inactiva.

Los sitios de fosforilación son cruciales para las proteínas, su transporte y sus funciones. Son la modificación covalente de las proteínas mediante fosforilación reversible. Esto permite que las proteínas permanezcan dentro de la célula, ya que el sitio fosforilado negativo impide su permeabilidad a través de la membrana celular. La desfosforilación de proteínas permite que la célula reponga los fosfatos mediante la liberación de pirofosfatos , lo que ahorra el uso de ATP en la célula. [ 59 ] Un ejemplo de enzima fosforilante se encuentra en la bacteria E. coli . Posee fosfatasa alcalina en la región periplásmica de su membrana. La membrana más externa es permeable a las moléculas fosforiladas, pero la membrana citoplasmática interna es impermeable debido a las grandes cargas negativas. [ 60 ] De esta manera, la bacteria E. coli almacena proteínas y pirofosfatos en su membrana periplásmica hasta que se necesiten dentro de la célula.

Los avances recientes en la identificación fosfoproteómica han dado como resultado el descubrimiento de innumerables sitios de fosforilación en proteínas. Esto requirió un medio integrador para datos accesibles en el que se organicen los sitios de fosforilación conocidos de las proteínas. Se creó una base de datos curada de dbPAF, que contiene sitios de fosforilación conocidos en H. sapiens , M. musculus , R. norvegicus , D. melanogaster , C. elegans , S. pombe y S. cerevisiae . La base de datos actualmente contiene 294.370 sitios de fosforilación no redundantes de 40.432 proteínas. [ 61 ] Otras herramientas de predicción de fosforilación en proteínas incluyen NetPhos [ 62 ] para eucariotas, NetPhosBac [ 62 ] para bacterias y ViralPhos [ 63 ] para virus.

Serina y treonina

Existe una gran variedad de residuos de serina, y la fosforilación de cada residuo puede dar lugar a diferentes consecuencias metabólicas.

  • La proteína quinasa N1 es responsable de la fosforilación del factor asociado al receptor de TNF (TRAF1) en la serina 139 bajo condiciones específicas. El TRAF1 murino también es fosforilado por la misma quinasa, lo que conduce al silenciamiento de la actividad de IKK/NF-κB. La eliminación de la fosforilación en la serina 139 puede lograrse reemplazando TRAF1 por un residuo de alanina, lo que, en consecuencia, mejora el reclutamiento de TBK1. [ 64 ]
  • En el residuo de serina 789, FGFR1 es fosforilado por RSK2 cuando la quinasa se encuentra en su forma activa. Las capacidades de señalización de FGFR1 en el sitio de serina 777 pueden verse debilitadas por la fosforilación. Las serinas 1047 y 1048 se han relacionado con la disminución de la afinidad de unión de la ubiquitina ligasa c-Cbl a EFGR cuando están fosforiladas. [ 65 ]
  • Cuando la serina 349 se fosforila, se fortalece la afinidad de unión entre el complejo proteico p62 y la proteína Keap1, lo cual está relacionado con la respuesta al estrés. [ 66 ]
  • Cuando la serina 337 es fosforilada por la proteína quinasa A in vitro, la eficiencia de unión al ADN de la subunidad p50 de NF-κB aumenta considerablemente. [ 67 ]

Se sabe que la fosforilación de los residuos de serina y treonina interactúa con la modificación por O -GlcNAc de los mismos residuos.

Tirosina

La fosforilación de tirosina es una reacción rápida y reversible, y uno de los principales mecanismos reguladores en la transducción de señales . El crecimiento celular , la diferenciación , la migración y la homeostasis metabólica son procesos celulares mantenidos por la fosforilación de tirosina. La función de las tirosina quinasas y fosfatasas de tirosina regula el nivel de fosfotirosina en cualquier proteína. El mal funcionamiento de cadenas específicas de tirosina quinasas y fosfatasas de tirosina se ha relacionado con múltiples enfermedades humanas como la obesidad , la resistencia a la insulina y la diabetes mellitus tipo 2. [ 68 ] La fosforilación de tirosina ocurre en eucariotas, ciertas especies bacterianas y está presente en procariotas. La fosforilación de tirosina mantiene la regulación celular en bacterias de forma similar a su función en eucariotas. [ 69 ]

arginina

La fosforilación de arginina en muchas bacterias Gram positivas marca las proteínas para su degradación por una proteasa Clp . [ 38 ]

Fosforilación no canónica en His, Asp, Cys, Glu, Arg y Lys en células humanas

La fosforilación generalizada de proteínas humanas ocurre en múltiples aminoácidos no canónicos, incluyendo motivos que contienen histidina fosforilada (posiciones 1 y 3), aspartato, cisteína, glutamato, arginina y lisina en extractos de células HeLa. Debido a la labilidad química y térmica de estos residuos fosforilados, se requieren procedimientos y técnicas de separación especiales para su conservación junto con la fosforilación "clásica" termoestable de Ser, Thr y Tyr. [ 70 ]

Detección y caracterización

Los anticuerpos constituyen una herramienta poderosa para detectar si una proteína está fosforilada en un sitio específico. Los anticuerpos se unen a la proteína y detectan los cambios conformacionales inducidos por la fosforilación. Estos anticuerpos se denominan anticuerpos fosfoespecíficos; actualmente existen cientos de ellos. Se están convirtiendo en reactivos esenciales tanto para la investigación básica como para el diagnóstico clínico.

Ejemplo de modificación postraduccional detectada en un gel 2D (los límites de las manchas están delimitados por el software de análisis, la identificación se realiza mediante espectrometría de masas y P46462 es el identificador de la proteína en Expasy).

Las isoformas de modificación postraduccional (PTM) se detectan fácilmente en geles 2D . De hecho, la fosforilación reemplaza los grupos hidroxilo neutros de serinas, treoninas o tirosinas con fosfatos cargados negativamente con valores de pK cercanos a 1,2 y 6,5. Así, por debajo de pH 5,5, los fosfatos añaden una carga negativa; cerca de pH 6,5, añaden 1,5 cargas negativas; y por encima de pH 7,5, añaden 2 cargas negativas. La cantidad relativa de cada isoforma también se puede determinar de forma fácil y rápida a partir de la intensidad de la tinción en geles 2D.

En algunos casos muy específicos, la detección de la fosforilación como un cambio en la movilidad electroforética de la proteína es posible en geles SDS-PAGE unidimensionales simples, como se describe, por ejemplo, para un coactivador transcripcional por Kovacs et al. [ 71 ] . Se cree que los fuertes cambios conformacionales relacionados con la fosforilación (que persisten en soluciones que contienen detergente) subyacen a este fenómeno. La mayoría de los sitios de fosforilación para los que se ha descrito tal cambio de movilidad caen en la categoría de sitios SP y TP (es decir, un residuo de prolina sigue al residuo de serina o treonina fosforilada).

Se han utilizado análisis de espectrometría de masas a gran escala para determinar los sitios de fosforilación de proteínas. Se han publicado docenas de estudios, cada uno de los cuales identifica miles de sitios, muchos de los cuales no habían sido descritos previamente. [ 72 ] [ 73 ] La espectrometría de masas es ideal para dichos análisis utilizando la fragmentación HCD o ETD , ya que la adición de fosforilación resulta en un aumento en la masa de la proteína y del residuo fosforilado. Se necesitan espectrómetros de masas avanzados y de alta precisión para estos estudios, lo que limita la tecnología a laboratorios con espectrómetros de masas de alta gama. Sin embargo, el análisis de péptidos fosforilados mediante espectrometría de masas aún no es tan sencillo como para los péptidos "regulares" no modificados. Se ha desarrollado EThcD combinando la transferencia de electrones y la disociación por colisión de alta energía. En comparación con los métodos de fragmentación habituales, el esquema EThcD proporciona espectros MS/MS más informativos para la localización inequívoca del sitio de fosforilación. [ 74 ]

Una caracterización detallada de los sitios de fosforilación es muy difícil, y la cuantificación de la fosforilación de proteínas mediante espectrometría de masas requiere enfoques de estándares internos isotópicos. [ 75 ] Se puede obtener una cuantificación relativa con diversas tecnologías de marcaje isotópico diferencial. [ 76 ] También existen varios métodos cuantitativos de fosforilación de proteínas, incluidos los inmunoensayos de fluorescencia, la termoforesis a microescala , FRET , TRF, polarización de fluorescencia, extinción de fluorescencia, desplazamiento de movilidad, detección basada en microesferas y formatos basados ​​en células. [ 77 ] [ 78 ]

En el caso de las proteínas intrínsecamente desordenadas (IDP), se pueden utilizar enfoques topológicos para identificar transiciones de estado conformacional tras la fosforilación. Las IDP pueden adoptar estados desordenados, ya sean extendidos o topológicamente compactos. En el receptor de glucocorticoides, la ocupación de estos estados cambia tras la fosforilación, lo cual puede detectarse mediante enfoques topológicos. [ 79 ]

Evolución

La fosforilación de proteínas es común en todos los clados de la vida, incluyendo todos los animales, plantas, hongos, bacterias y arqueas. Los orígenes de los mecanismos de fosforilación de proteínas son ancestrales y han divergido enormemente entre diferentes especies. En eucariotas, se estima que entre el 30 y el 65 % de todas las proteínas pueden estar fosforiladas, con decenas o incluso cientos de miles de sitios de fosforilación distintos. [ 80 ] [ 2 ] Algunos sitios de fosforilación parecen haber evolucionado como interruptores condicionales de "apagado", bloqueando el sitio activo de una enzima, como en la enzima metabólica procariota isocitrato deshidrogenasa. Sin embargo, en el caso de las proteínas que deben estar fosforiladas para ser activas, no está tan claro cómo pudieron haber surgido de ancestros no fosforilados. Se ha demostrado que un subconjunto de sitios de fosforilación de serina a menudo son reemplazados por residuos ácidos como aspartato y glutamato entre diferentes especies. Estos residuos aniónicos pueden interactuar con residuos catiónicos como la lisina y la arginina para formar puentes salinos , interacciones estables no covalentes que alteran la estructura de una proteína. Estos sitios de fosforilación suelen participar en puentes salinos, lo que sugiere que algunos sitios de fosforilación evolucionaron como interruptores condicionales de activación para dichos puentes, permitiendo que estas proteínas adopten una conformación activa solo en respuesta a una señal específica. [ 81 ]

Existen alrededor de 600 quinasas de proteínas eucariotas conocidas, lo que las convierte en una de las familias de genes eucariotas más grandes. La mayor parte de la fosforilación es llevada a cabo por una única superfamilia de quinasas de proteínas que comparten un dominio quinasa conservado. La fosforilación de proteínas está altamente conservada en vías centrales para la supervivencia celular, como la progresión del ciclo celular que depende de las quinasas dependientes de ciclinas (CDK), pero los sitios de fosforilación individuales suelen ser flexibles. Los objetivos de la fosforilación de CDK a menudo tienen sitios de fosforilación en segmentos desordenados , que se encuentran en ubicaciones no idénticas incluso en especies cercanas. Por el contrario, los objetivos de la fosforilación de CDK en regiones estructuralmente definidas están más altamente conservados. Si bien la actividad de CDK es crítica para el crecimiento y la supervivencia celular en todos los eucariotas, solo muy pocos sitios de fosforilación muestran una fuerte conservación de sus posiciones precisas. Es probable que el posicionamiento sea muy importante para los fosfatos que regulan alostéricamente la estructura de las proteínas, pero mucho más flexible para los fosfatos que interactúan con dominios de unión a fosfopéptidos para reclutar proteínas reguladoras. [ 82 ]

Comparaciones entre eucariotas y procariotas

La fosforilación de proteínas es una modificación postraduccional reversible de las proteínas. En eucariotas, la fosforilación de proteínas interviene en la señalización celular, la expresión génica y la diferenciación. También participa en la replicación del ADN durante el ciclo celular y en los mecanismos que hacen frente a los bloqueos de replicación inducidos por estrés. En comparación con los eucariotas, los procariotas utilizan quinasas y fosfatasas de tipo Hanks para la transducción de señales. Aún no está claro si la fosforilación de proteínas en bacterias también puede regular procesos como la reparación o la replicación del ADN. [ 83 ]

En comparación con la fosforilación de proteínas en procariotas, los estudios sobre la fosforilación de proteínas en eucariotas, desde levaduras hasta células humanas, han sido bastante extensos. Se sabe que los eucariotas dependen de la fosforilación del grupo hidroxilo en las cadenas laterales de serina, treonina y tirosina para la señalización celular. Estas son las principales modificaciones postraduccionales reguladoras en las células eucariotas, pero la fosforilación de proteínas en procariotas se ha estudiado con menos intensidad. Mientras que la serina, la treonina y la tirosina se fosforilan en eucariotas, la histidina y el aspartato se fosforilan tanto en procariotas como en eucariotas. En bacterias, la fosforilación de la histidina ocurre en los sistemas de fosfotransferasa dependientes de fosfoenolpiruvato (PTS), que participan en el proceso de internalización, así como en la fosforilación de azúcares. [ 84 ]

La fosforilación de proteínas por la proteína quinasa se demostró por primera vez en E. coli y Salmonella typhimurium , y desde entonces se ha demostrado en muchas otras células bacterianas. [ 85 ] Se descubrió que las bacterias utilizan la fosforilación de histidina y aspartato como modelo para la transducción de señales bacterianas. La fosforilación de serina, treonina y tirosina también está presente en las bacterias. Las bacterias poseen quinasas y fosfatasas similares a las de sus equivalentes eucariotas y también han desarrollado quinasas y fosfatasas únicas que no se encuentran en los eucariotas. [ 84 ]

Patología

La fosforilación anormal de proteínas se ha relacionado con diversas enfermedades, como el cáncer , la enfermedad de Alzheimer , la enfermedad de Parkinson y otros trastornos degenerativos .

La proteína tau pertenece a un grupo de proteínas asociadas a microtúbulos (MAPs) que ayudan a estabilizar los microtúbulos en las células, incluidas las neuronas. [ 86 ] La asociación y la actividad estabilizadora de la proteína tau dependen de su estado fosforilado. En la enfermedad de Alzheimer, debido a plegamientos incorrectos y cambios conformacionales anormales en la estructura de la proteína tau, esta se vuelve ineficaz para unirse a los microtúbulos y es incapaz de mantener organizada la estructura del citoesqueleto neuronal durante los procesos neuronales. La tau anormal inhibe y altera la organización de los microtúbulos y separa la tau normal de los microtúbulos hacia la fase citosólica. [ 87 ] Los plegamientos incorrectos conducen a la agregación anormal en ovillos fibrilares dentro de las neuronas. La proteína tau necesita estar fosforilada para funcionar, pero la hiperfosforilación de la proteína tau es una de las principales influencias en su incapacidad para asociarse. [ 87 ] Las fosfatasas PP1, PP2A, PP2B y PP2C desfosforilan la proteína tau in vitro , y sus actividades se reducen en áreas del cerebro en pacientes con Alzheimer. [ 87 ] [ 88 ] La fosfoproteína tau está hiperfosforilada de tres a cuatro veces en un paciente con Alzheimer en comparación con un individuo anciano no afectado. La proteína tau de la enfermedad de Alzheimer parece eliminar MAP1 y MAP2 (otras dos proteínas asociadas importantes) de los microtúbulos, y este efecto deletéreo se revierte cuando se realiza la desfosforilación, lo que evidencia la hiperfosforilación como la única causa de la actividad debilitante. [ 87 ]

enfermedad de Parkinson

La α-sinucleína es una proteína asociada a la enfermedad de Parkinson. [ 89 ] En humanos, esta proteína está codificada por el gen SNCA . [ 90 ] La α-sinucleína participa en el reciclaje de vesículas sinápticas que transportan neurotransmisores y se presenta naturalmente en una forma desplegada. Se han encontrado niveles elevados de α-sinucleína en pacientes con enfermedad de Parkinson. Existe una correlación entre la concentración de α-sinucleína no fosforilada presente en el paciente y la gravedad de la enfermedad. [ 91 ] Específicamente, la fosforilación de Ser129 en la α-sinucleína tiene un impacto en la gravedad. Los pacientes sanos tienen niveles más altos de α-sinucleína no fosforilada que los pacientes con enfermedad de Parkinson. La medición del cambio en la relación de concentraciones de α-sinucleína fosforilada a α-sinucleína no fosforilada dentro de un paciente podría ser un marcador de la progresión de la enfermedad. Los anticuerpos que se dirigen a la α-sinucleína en la Ser129 fosforilada se utilizan para estudiar los aspectos moleculares de las sinucleinopatías. [ 92 ] [ 93 ]

La fosforilación de Ser129 se asocia con la agregación de la proteína y un mayor daño al sistema nervioso. La agregación de α-sinucleína fosforilada puede verse potenciada si la proteína de andamiaje presináptico Sept4 está presente en cantidades insuficientes. La interacción directa de α-sinucleína con Sept4 inhibe la fosforilación de Ser129. [ 94 ] [ 95 ] [ 96 ] Sin embargo, en condiciones de sobreexpresión, puede observarse la fosforilación de Ser129 sin agregación de sinucleína. [ 97 ]

Referencias

  1. ↑ Cohen, Philip (1 de mayo de 2002). "Los orígenes de la fosforilación de proteínas". Nature Cell Biology . 4 (5): E127–130. Bibcode : 2002NaCB....4E.127C . doi : 10.1038/ ncb0502 -e127 . ISSN 1465-7392 . PMID 11988757. S2CID 29601670 .   
  2. 1 2 3 4 5 Vlastaridis, Panayotis; Kyriakidou, Pelagia; Chaliotis, Anargyros; Van de Peer, Yves; Oliver, Stephen G.; Amoutzias, Grigoris D. (2017-02-01). " Estimación del número total de fosfoproteínas y sitios de fosforilación en proteomas eucariotas" . GigaScience . 6 (2) giw015: 1– 11. doi : 10.1093/gigascience/giw015 . PMC 5466708. PMID 28327990 .  
  3. ↑ Ilan Smoly, Netta Shemesh, Michal Ziv-Ukelson, Anat Ben-Zvi, Esti Yeger-Lotem (enero de 2017). "Una organización asimétricamente equilibrada de quinasas frente a fosfatasas en eucariotas determina sus distintos impactos" . PLOS Computational Biology . 13 (1) e1005221. Bibcode : 2017PLSCB..13E5221S . doi : 10.1371/journal.pcbi.1005221 . PMC 5279721. PMID 28135269 .  {{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  4. ↑ Potel, Clement M.; Lin, Miao-Hsia; Heck, Albert JR; Lemeer, Simone (marzo de 2018). "Fosforilación generalizada de histidina de proteínas bacterianas revelada por proteómica basada en espectrometría de masas" . Nature Methods . 15 (3): 187– 190. doi : 10.1038/nmeth.4580 . hdl : 1874/362159 . ISSN 1548-7105 . PMID 29377012. S2CID 3367416 .   
  5. 1 2 3 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). "Anticuerpos monoclonales 1- y 3-fosfohistidina: nuevas herramientas para estudiar la fosforilación de la histidina" . Cell . 162 ( 1): 198– 210. doi : 10.1016/j.cell.2015.05.046 . PMC 4491144. PMID 26140597 .  
  6. ↑ Hardman G, Perkins S, Brownridge PJ, Clarke CJ, Byrne DP, Campbell AE, Kalyuzhnyy A, Myall A, Eyers PA, Jones AR, Eyers CE (2019). " La fosfoproteómica mediada por intercambio aniónico fuerte revela una extensa fosforilación no canónica humana" . EMBO J. 38 ( 21) e100847. doi : 10.15252/embj.2018100847 . PMC 6826212. PMID 31433507 .  
  7. 1 2 Fuhs SR, Hunter T (2017). "pHisphorylation: the emergence of histidine phosphorylation as a reversible regulatory modification" . Curr Opin Cell Biol . 45 : 8–16 . doi : 10.1016/j.ceb.2016.12.010 . PMC 5482761. PMID 28129587 .  
  8. ↑ Cieśla J; Frączyk T; Rode W (2011). "Fosforilación de residuos de aminoácidos básicos en proteínas: importante pero fácilmente pasada por alto" (PDF) . Acta Biochimica Polonica . 58 (2): 137– 147. doi : 10.18388/abp.2011_2258 . PMID 21623415 . 
  9. 1 2 Levene PA; Alsberg CL (1906). "Los productos de escisión de la vitelina" . J. Biol. Chem . 2 (1): 127– 133. doi : 10.1016/S0021-9258(17)46054-6 .
  10. 1 2 Burnett G; Kennedy EP (diciembre de 1954). "La fosforilación enzimática de proteínas" . J. Biol. Chem . 211 (2): 969–80 . doi : 10.1016/S0021-9258(18)71184-8 . PMID 13221602 . 
  11. ↑ Lipmann FA; Levene PA (octubre de 1932). "Ácido serinafosfórico obtenido por hidrólisis del ácido vitelínico" . J. Biol. Chem . 98 (1): 109–114 . doi : 10.1016/S0021-9258(18)76142-5 .
  12. ↑ Mecham, DK; Olcott, HS (marzo de 1948). "Una proteína de yema de huevo que contiene un 10 % de fósforo". Federation Proceedings . 7 (1 Pt): 173. ISSN 0014-9446 . PMID 18858189 .  
  13. ↑ Kresge, Nicole; Simoni, Robert D.; Hill, Robert L. (2011-01-21). "El proceso de fosforilación reversible: el trabajo de Edmond H. Fischer" . Journal of Biological Chemistry . 286 (3): e1– e2. doi : 10.1074/jbc.O110.000242 . ISSN 0021-9258 . PMC 3023531. PMID 21294299 .   
  14. ↑ Kresge, Nicole; Simoni, Robert D.; Hill, Robert L. (2005-10-21). "El descubrimiento del monofosfato de adenina cíclico y el sistema de segundos mensajeros por Earl W. Sutherland" . Journal of Biological Chemistry . 280 (42): e39– e40. doi : 10.1016/S0021-9258(19)48258-6 . ISSN 0021-9258 . 
  15. ↑ Linn, TC; Pettit, FH; Hucho, F.; Reed, LJ (septiembre de 1969). "Complejos de alfa-cetoácido deshidrogenasa. XI. Estudios comparativos de las propiedades reguladoras de los complejos de piruvato deshidrogenasa de mitocondrias de riñón, corazón e hígado" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 64 (1): 227– 234. Bibcode : 1969PNAS...64..227L . doi : 10.1073/pnas.64.1.227 . ISSN 0027-8424 . PMC 286151. PMID 4312751 .   
  16. ↑ Cohen, Philip (1976-01-01). "La regulación de la función proteica mediante fosforilación en múltiples sitios" . Trends in Biochemical Sciences . 1 (2): 38– 40. doi : 10.1016/S0968-0004(76)80180-6 . ISSN 0968-0004 . 
  17. ↑ Hunter, Tony (30 de junio de 2015). " Descubriendo la primera tirosina quinasa" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 112 (26): 7877– 7882. Bibcode : 2015PNAS..112.7877H . doi : 10.1073/pnas.1508223112 . ISSN 0027-8424 . PMC 4491733. PMID 26130799 .   
  18. ↑ Fischer, Edmond H. (2010). "Fosforilasa y el origen de la fosforilación reversible de proteínas". Biological Chemistry . 391 (2/3): 131– 7. doi : 10.1515/bc.2010.011 . PMID 20030590. S2CID 29724939 .  
  19. 1 2 Cohen, Philip (2002-05-01). "Los orígenes de la fosforilación de proteínas". Nature Cell Biology . 4 (5): E127–130. Bibcode : 2002NaCB....4E.127C . doi : 10.1038/ncb0502-e127 . ISSN 1465-7392 . PMID 11988757 . S2CID 29601670 .   
  20. ↑ "El Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1992" . www.nobelprize.org . Consultado el 19 de mayo de 2016 .
  21. 1 2 Cozzone AJ (1988). "Fosforilación de proteínas en procariotas". Annu. Rev. Microbiol . 42 : 97–125 . doi : 10.1146/annurev.mi.42.100188.000525 . PMID 2849375 . 
  22. 1 2 Stock JB; Ninfa AJ; Stock AM (diciembre de 1989). " Fosforilación de proteínas y regulación de las respuestas adaptativas en bacterias" . Microbiol. Rev. 53 ( 4): 450–90 . doi : 10.1128/MMBR.53.4.450-490.1989 . PMC 372749. PMID 2556636 .  
  23. ↑ Chang C; Stewart RC (julio de 1998). "El sistema de dos componentes. Regulación de diversas vías de señalización en procariotas y eucariotas" . Plant Physiol . 117 (3): 723–31 . doi : 10.1104/pp.117.3.723 . PMC 1539182. PMID 9662515 .  
  24. ↑ Barford D; Das AK; Egloff MP (1998). "La estructura y el mecanismo de las fosfatasas de proteínas: perspectivas sobre la catálisis y la regulación". Annu . Rev. Biophys. Biomol. Struct . 27 : 133–64 . doi : 10.1146/annurev.biophys.27.1.133 . PMID 9646865. S2CID 12138601 .  
  25. ↑ Pietack, Nico; Becher, Dörte; Schmidl, Sebastian R.; Saier, Milton H.; Hecker, Michael; Commichau, Fabian M.; Stülke, Jörg (2010). "Fosforilación in vitro de enzimas metabólicas clave de Bacillus subtilis: PrkC fosforila enzimas de diferentes ramas del metabolismo básico" . Journal of Molecular Microbiology and Biotechnology . 18 (3): 129– 140. doi : 10.1159/000308512 . ISSN 1660-2412 . PMID 20389117. S2CID 19535600 .   
  26. ↑ Schmidl, Sebastian R.; Gronau, Katrin; Pietack, Nico; Hecker, Michael; Becher, Dörte; Stülke, Jörg (junio de 2010). "El fosfoproteoma de la bacteria mínima Mycoplasma pneumoniae: el análisis del quinoma Ser/Thr completo conocido sugiere la existencia de nuevas quinasas" . Molecular & Cellular Proteomics . 9 (6): 1228– 1242. doi : 10.1074/mcp.M900267-MCP200 . ISSN 1535-9484 . PMC 2877983. PMID 20097688 .   
  27. ↑ Bodenmiller, Bernd; Wanka, Stefanie; Kraft, Claudine; Urban, Jörg; Campbell, David; Pedrioli, Patrick G.; Gerrits, Bertran; Picotti, Paola ; Lam, Henry; Vitek, Olga ; Brusniak, Mi-Youn (2010-12-21). "Análisis fosfoproteómico revela respuestas interconectadas a nivel de sistema a perturbaciones de quinasas y fosfatasas en levadura" . Science Signaling . 3 (153): rs4. doi : 10.1126/scisignal.2001182 . ISSN 1937-9145 . PMC 3072779 . PMID 21177495 .   
  28. ↑ Yachie, Nozomu; Saito, Rintaro; Sugiyama, Naoyuki; Tomita, Masaru; Ishihama, Yasushi (2011-01-27). "Características integradoras del fosfoproteoma de levadura y mapa de interacción proteína-proteína" . PLOS Computational Biology . 7 (1) e1001064. Bibcode : 2011PLSCB...7E1064Y . doi : 10.1371/journal.pcbi.1001064 . ISSN 1553-7358 . PMC 3029238. PMID 21298081 .   
  29. ↑ Johnson LN, Barford D (1993). "Los efectos de la fosforilación en la estructura y función de las proteínas[J]". Annual Review of Biophysics and Biomolecular Structure . 22 (1): 199– 232. doi : 10.1146/annurev.bb.22.060193.001215 . PMID 8347989 . 
  30. 1 2 Ciesla J; Fraczyk T; Rode W (2011). "Fosforilación de residuos de aminoácidos básicos en proteínas: importante pero fácilmente pasada por alto" . Acta Biochim. Pol . 58 (2): 137– 47. doi : 10.18388/abp.2011_2258 . PMID 21623415 . 
  31. ↑ Deutscher, J.; Saier, J. (2005). "Fosforilación de proteínas Ser/Thr/Tyr en bacterias: ignorada durante mucho tiempo, ahora bien establecida". Journal of Molecular Microbiology and Biotechnology . 9 ( 3– 4): 125– 131. doi : 10.1159/000089641 . PMID 16415586 . S2CID 13093867 .  
  32. ↑ Ashcroft M; Kubbutat MH; Vousden KH (marzo de 1999). "Regulación de la función y estabilidad de p53 por fosforilación" . Mol. Cell. Biol . 19 (3): 1751–8 . doi : 10.1128/mcb.19.3.1751 . PMC 83968. PMID 10022862 .  
  33. ↑ Bates S; Vousden KH (febrero de 1996). "p53 en la señalización de la detención del punto de control o la apoptosis" . Curr. Opin. Genet. Dev . 6 (1): 12– 8. doi : 10.1016/S0959-437X(96)90004-0 . PMID 8791489 . 
  34. ↑ learnwithalbert (16 de septiembre de 2016). "¿Cuál es la diferencia entre fosforilación y desfosforilación?" . Blog de Albert . Consultado el 1 de febrero de 2019 .
  35. 1 2 van Weeren PC; de Bruyn KM; de Vries-Smits AM; van Lint J; Burgering BM (mayo de 1998). "Función esencial de la proteína quinasa B (PKB) en la inactivación de la glucógeno sintasa quinasa 3 inducida por insulina. Caracterización de un mutante dominante negativo de PKB" . J. Biol. Chem . 273 (21): 13150–6 . doi : 10.1074/jbc.273.21.13150 . PMID 9582355 . 
  36. 1 2 Cole PA; Shen K; Qiao Y; Wang D (octubre de 2003). "Proteína tirosina quinasas Src y Csk: una historia de cola". Curr Opin Chem Biol . 7 (5): 580– 5. doi : 10.1016/j.cbpa.2003.08.009 . PMID 14580561 . 
  37. ↑ Zubareva, VM; Lapashina, AS; Shugaeva, TE; Litvin, AV; Feniouk, BA (diciembre de 2020). "ATPasas/ATP sintasas rotatorias translocadoras de iones: diversidad, similitudes y diferencias". Bioquímica . Biokhimiia . 85 (12): 1613– 1630. doi : 10.1134/S0006297920120135 . ISSN 1608-3040 . PMID 33705299. S2CID 229701146 .   
  38. 1 2 Broch Trentini, Débora (2016). " La fosforilación de arginina marca las proteínas para su degradación por una proteasa Clp" . Nature . 539 (7627): 48– 53. Bibcode : 2016Natur.539...48T . doi : 10.1038/nature20122 . PMC 6640040. PMID 27749819 .  
  39. ↑ Johnson, Louise N. (1 de agosto de 2009). "La regulación de la fosforilación de proteínas". Biochemical Society Transactions . 37 (Pt 4): 627– 641. doi : 10.1042/BST0370627 . ISSN 1470-8752 . PMID 19614568 .  
  40. ↑ Rogakou EP, Pilch DR, Orr AH, Ivanova VS, Bonner WM (marzo de 1998). "Las roturas de doble cadena del ADN inducen la fosforilación de la histona H2AX en la serina 139" . J. Biol. Chem . 273 (10): 5858–68 . doi : 10.1074/jbc.273.10.5858 . PMID 9488723 . 
  41. ↑ Carter RJ, Parsons JL (mayo de 2016). " Reparación por escisión de bases, una vía regulada por modificaciones postraduccionales" . Mol. Cell. Biol . 36 (10): 1426–37 . doi : 10.1128/MCB.00030-16 . PMC 4859697. PMID 26976642 .  
  42. ↑ Babior BM (marzo de 1999). "NADPH oxidasa: una actualización". Blood . 93 (5): 1464– 76. doi : 10.1182/blood.V93.5.1464 . PMID 10029572 . 
  43. ↑ Olsen JV; Blagoev B; Gnad F; Macek B; Kumar C; Mortensen P; Mann M (noviembre de 2006). " Dinámica de fosforilación global, in vivo y específica del sitio en redes de señalización" . Cell . 127 (3): 635–48 . doi : 10.1016/j.cell.2006.09.026 . PMID 17081983. S2CID 7827573 .  
  44. ↑ Li-Rong Y; Issaq HJ; Veenstra TD (2007). "Fosfoproteómica para el descubrimiento de quinasas como biomarcadores de cáncer y dianas farmacológicas". Proteomics : Clinical Applications . 1 (9): 1042– 1057. doi : 10.1002/prca.200700102 . PMID 21136756. S2CID 33999702 .  
  45. ^ Fiedler D, Braberg H, Mehta M, Chechik G, Cagney G, Mukherjee P, Silva AC, Shales M, et al. (2009). "Organización funcional de la red de fosforilación de S. cerevisiae" . Celúla . 136 (5): 952– 963. doi : 10.1016/j.cell.2008.12.039 . PMC 2856666 . PMID 19269370 .   
  46. ↑ Schoeberl, B; Eichler-Jonsson, C; Gilles, ED; Müller, G (abril de 2002). "Modelado computacional de la dinámica de la cascada de la MAP quinasa activada por receptores de EGF de superficie e internalizados". Nature Biotechnology . 20 (4): 370– 5. doi : 10.1038/nbt0402-370 . PMID 11923843. S2CID 9851026 .  
  47. ↑ Aldridge, BB; Burke, JM; Lauffenburger, DA; Sorger, PK (noviembre de 2006). "Modelado fisicoquímico de las vías de señalización celular". Nature Cell Biology . 8 (11): 1195–203 . doi : 10.1038/ncb1497 . PMID 17060902. S2CID 14586526 .  
  48. ↑ Zhu, F; Guan, Y (11 de junio de 2014). "Predicción de la respuesta de la red de señalización dinámica bajo perturbaciones no vistas" . Bioinformática . 30 (19): 2772–8 . doi : 10.1093/bioinformatics/btu382 . PMC 4173019. PMID 24919880 .  
  49. ↑ Sawicka, Anna; Seiser, Christian (2014-08-01). "Detección de la fosforilación de histonas centrales: una cuestión de sincronización perfecta" . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Gene Regulatory Mechanisms . 1839 (8): 711– 718. doi : 10.1016/j.bbagrm.2014.04.013 . PMC 4103482. PMID 24747175 .  
  50. ↑ Rossetto, Dorine; Avvakumov, Nikita; Côté, Jacques (2012-10-01). " Fosforilación de histonas" . Epigenética . 7 (10): 1098– 1108. doi : 10.4161/epi.21975 . ISSN 1559-2294 . PMC 3469451. PMID 22948226 .   
  51. ↑ Zhang, Ye; Griffin, Karen; Mondal, Neelima; Parvin, Jeffrey D. (2004-05-21). "La fosforilación de la histona H2A inhibe la transcripción en plantillas de cromatina" . Journal of Biological Chemistry . 279 (21): 21866– 21872. doi : 10.1074/jbc.M400099200 . ISSN 0021-9258 . PMID 15010469 .  
  52. ↑ Grisham, Reginald H. Garrett, Charles M. (2013). Bioquímica (5.ª ed.). Belmont, CA: Brooks/Cole, Cengage Learning. ISBN  978-1-133-10629-6.{{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  53. ↑ Gonzalez-Sanchez MB, Lanucara F, Helm M, Eyers CE (2013). "Intentando reescribir la historia: desafíos con el análisis de péptidos fosforilados en histidina". Biochem Soc Trans . 41 (4): 1089– 1095. doi : 10.1042/bst20130072 . PMID 23863184 . 
  54. ↑ Thomason P; Kay R (septiembre de 2000). "Transducción de señales eucariotas a través de la fosforilación de histidina-aspartato" (PDF) . J. Cell Sci . 113 (18): 3141–50 . doi : 10.1242/jcs.113.18.3141 . PMID 10954413 . 
  55. ↑ Puttick, Jennifer; Baker, Edward N.; Delbaere, Louis TJ (2008). "Fosforilación de histidina en sistemas biológicos". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteomics . 1784 (1): 100– 105. doi : 10.1016/j.bbapap.2007.07.008 . ISSN 1570-9639 . PMID 17728195 .  
  56. ↑ Lemmon, Mark A. ; Schlessinger, Joseph (junio de 2010). "Señalización celular por receptores tirosina quinasas" . Cell . 141 (7): 1117– 34. doi : 10.1016/j.cell.2010.06.011 . PMC 2914105. PMID 20602996 .  
  57. ↑ Cho HS, Leahy DJ; Leahy (2002). "La estructura de la región extracelular de HER3 revela una unión entre dominios" . Science . 297 ( 5585): 1330– 1333. Bibcode : 2002Sci...297.1330C . doi : 10.1126/science.1074611 . PMID 12154198. S2CID 23069349 .  
  58. ↑ Morgan, David O. (2007). El ciclo celular: principios de control. Londres: New Science Press, 1.ª ed.
  59. ↑ Garrett, Reginald H.; Grisham, Charles M. (2013). Bioquímica . Mary Finch, Cengage Learning. págs. 489–491 . 
  60. ↑ Ninfa, Alexander; David P. Ballou, David (1998). Enfoques fundamentales de laboratorio para bioquímica y biotecnología (2.ª ed.). Fitzgerald Science Press. págs. 230–231 .  
  61. ↑ Ullah, Shahid; Lin, Shaofeng (2016). "dbPAF: una base de datos integradora de fosforilación de proteínas en animales y hongos" . Scientific Reports . 6 23534. Bibcode : 2016NatSR...623534U . doi : 10.1038/srep23534 . PMC 4806352. PMID 27010073. Recuperado el 17 de mayo de 2016 .  
  62. 1 2 Blom, Nikolaj; Gammeltoft, Steen; Brunak, Søren (17 de diciembre de 1999). "Predicción basada en secuencia y estructura de sitios de fosforilación de proteínas eucariotas1". Revista de biología molecular . 294 (5): 1351– 1362. doi : 10.1006/jmbi.1999.3310 . PMID 10600390 . 
  63. ↑ Huang, Kai-Yao; Lu, Cheng-Tsung; Bretaña, Neil Arvin; Lee, Tzong-Yi; Chang, Tzu-Hao (2013-01-01). "ViralPhos: incorporando un método estadístico recursivo para predecir sitios de fosforilación en proteínas virales" . BMC Bioinformatics . 14 (16): S10. doi : 10.1186/1471-2105-14-S16- S10 . ISSN 1471-2105 . PMC 3853219. PMID 24564381 .   
  64. ↑ Oussa, NA (1 de marzo de 2013). "La fosforilación de TRAF1 en la serina 139 modula la actividad de NF-κB aguas abajo de 4-1BB en células T". Biochemical and Biophysical Research Communications . 432 (1): 129– 134. Bibcode : 2013BBRC..432..129O . doi : 10.1016/j.bbrc.2013.01.073 . PMID 23376065 . 
  65. ↑ Nadratowska-Wesolowska, B (21 de octubre de 2016). "RSK2 regula la endocitosis del receptor 1 de FGF mediante fosforilación en la serina 789" . Oncogene . 33 (40): 4823–4836 . doi : 10.1038/onc.2013.425 . PMID 24141780 . 
  66. ↑ Tanji, Kunikazu (3 de mayo de 2014). " Fosforilación de la serina 349 de p62 en el cerebro con enfermedad de Alzheimer" . Acta Neuropathologica Communications . 2 (50) 50. doi : 10.1186/2051-5960-2-50 . PMC 4035093. PMID 24886973 .  
  67. ↑ Hou, Shihe (14 de noviembre de 2003). "La fosforilación de la serina 337 de NF-kappaB p50 es fundamental para la unión al ADN" . The Journal of Biological Chemistry . 278 (46): 45994–8 . doi : 10.1074/jbc.m307971200 . PMID 12947093 . 
  68. ↑ editora, Kendra K. Bence (2013). Control del metabolismo por la proteína tirosina fosfatasa . Nueva York, NY: Springer New York. ISBN 978-1-4614-7855-3.{{cite book}}: |last1=tiene nombre genérico ( ayuda )
  69. ↑ Cozzone, Alain J.; Grangeasse, Christophe; Doublet, Patricia; Duclos, Bertrand (1 de marzo de 2004). "Fosforilación de proteínas en tirosina en bacterias". Archives of Microbiology . 181 (3): 171– 181. Bibcode : 2004ArMic.181..171C . doi : 10.1007/s00203-003-0640-6 . PMID 14745484. S2CID 37161183 .  
  70. ↑ Eyers CE, Hardman G (21 de agosto de 2019). "La fosfoproteómica mediada por intercambio aniónico fuerte revela una extensa fosforilación no canónica humana" . The EMBO Journal . 38 (21) e100847. doi : 10.15252/embj.2018100847 . PMC 6826212. PMID 31433507 .  
  71. ↑ Kovacs KA, Steinmann M; Magistretti PJ; Halfon O; Cardinaux JR (septiembre de 2003). "Los miembros de la familia de proteínas de unión a CCAAT/potenciador reclutan la proteína de unión a CREB coactivadora y desencadenan su fosforilación" . J. Biol. Chem . 278 (38): 36959–65 . doi : 10.1074/jbc.M303147200 . ISSN 0021-9258 . PMID 12857754 .  
  72. ↑ Munton RP, Tweedie-Cullen R, Livingstone-Zatchej M, Weinandy F, Waidelich M, Longo D, Gehrig P, Potthast F, et al. (febrero de 2007). "Análisis cualitativos y cuantitativos de la fosforilación de proteínas en preparaciones sinaptosomales de ratón ingenuas y estimuladas" ( PDF) . Mol. Cell. Proteomics . 6 (2): 283– 93. doi : 10.1074/mcp.M600046-MCP200 . PMID 17114649. S2CID 18221665 .   
  73. ↑ Trinidad JC; Thalhammer A; Specht CG; Lynn AJ; Baker PR; Schoepfer R; Burlingame AL (abril de 2008). "Análisis cuantitativo de la fosforilación sináptica y la expresión de proteínas" . Mol. Cell. Proteomics . 7 (4): 684– 96. doi : 10.1074/mcp.M700170-MCP200 . PMID 18056256 . 
  74. ↑ Frese, Christian; Houjiang Zhou; Thomas Taus; AF Maarten Altelaar; Karl Mechtler; Albert JR Heck; Shabaz Mohammed (1 de marzo de 2013). " Localización inequívoca de fosfositios mediante transferencia de electrones/disociación por colisión de alta energía (EThcD)" . J Proteome Res . 12 (3): 1520–1525 . doi : 10.1021/pr301130k . PMC 3588588. PMID 23347405 .  
  75. ↑ Gerber SA; Rush J; Stemman O; Kirschner MW; Gygi SP (junio de 2003). "Cuantificación absoluta de proteínas y fosfoproteínas a partir de lisados ​​celulares mediante espectrometría de masas en tándem" . Proc . Natl. Acad. Sci. USA . 100 (12): 6940– 5. Bibcode : 2003PNAS..100.6940G . doi : 10.1073/pnas.0832254100 . PMC 165809. PMID 12771378 .  
  76. ↑ Gygi SP; Rist B; Griffin TJ; Eng J; Aebersold R (2002). "Análisis del proteoma de proteínas de baja abundancia mediante cromatografía multidimensional y etiquetas de afinidad codificadas con isótopos". J. Proteome Res . 1 (1): 47– 54. doi : 10.1021/pr015509n . PMID 12643526 . 
  77. ↑ Olive DM (octubre de 2004). " Métodos cuantitativos para el análisis de la fosforilación de proteínas en el desarrollo de fármacos". Expert Rev Proteomics . 1 (3): 327– 41. doi : 10.1586/14789450.1.3.327 . PMID 15966829. S2CID 30003827 .  
  78. ↑ Chen H, Kovar J, Sissons S, Cox K, Matter W, Chadwell F, Luan P, Vlahos CJ, et al. (marzo de 2005). "Un ensayo inmunocitoquímico basado en células para monitorizar las vías de señalización de la quinasa y la eficacia de los fármacos" (PDF) . Anal. Biochem . 338 (1): 136–42 . CiteSeerX 10.1.1.335.3523 . doi : 10.1016/j.ab.2004.11.015 . PMID 15707944. Archivado del original (PDF) el 22 de febrero de 2012. Recuperado el 26 de mayo de 2019 .   
  79. ↑ Akulov, Vasili; Jiménez Panizo, Alba; Estébanez-Perpiñá, Eva; van Noort, John; Mashaghi, Alireza (17 de julio de 2025). "Diversidad conformacional regulada por fosforilación y dinámica topológica de un receptor nuclear intrínsecamente desordenado" . La Revista de Química Física B. 129 (30): 7719– 7730. Código bibliográfico : 2025JPCB..129.7719A . doi : 10.1021/acs.jpcb.5c03257 . PMC 12319912 . PMID 40673718 .  
  80. ↑ Cohen P (2000). "La regulación de la función proteica mediante fosforilación en múltiples sitios: una actualización de 25 años". Trends Biochem. Sci . 25 (12): 596– 601. doi : 10.1016/S0968-0004(00)01712-6 . PMID 11116185 . 
  81. ↑ Pearlman SM, Serber Z, Ferrell JE (2011). "Un mecanismo para la evolución de los sitios de fosforilación" . Cell . 147 ( 4): 934– 946. doi : 10.1016/j.cell.2011.08.052 . PMC 3220604. PMID 22078888 .  
  82. ↑ Holt LJ, Tuch BB, Villén J, Johnson AD, Gygi SP, Morgan DO (2009). "Análisis global de los sitios de fosforilación del sustrato de Cdk1 proporciona información sobre la evolución" . Science . 325 ( 5948): 1682– 1686. Bibcode : 2009Sci...325.1682H . doi : 10.1126/science.1172867 . PMC 2813701. PMID 19779198 .  
  83. ↑ Garcia-Garcia, Transito (2016). "Papel de la fosforilación de proteínas en la regulación del ciclo celular y los procesos relacionados con el ADN en bacterias" . Frontiers in Microbiology . 7 : 184. doi : 10.3389/fmicb.2016.00184 . PMC 4754617. PMID 26909079 .  
  84. 1 2 Macek, B.; Mijakovic, I.; Olsen, J.; Gnad, F; Kumar, C.; Jensen, P. (2007). "El fosfoproteoma de serina/treonina/tirosina de la bacteria modelo Bacillus subtilis" . Mol. Cell. Proteomics . 6 (4): 697– 707. doi : 10.1074/mcp.m600464-mcp200 . PMID 17218307 . 
  85. ↑ Cozzone, AJ (1988). "Fosforilación de proteínas en procariotas". Annu Rev Microbiol . 42 : 97–125 . doi : 10.1146/annurev.mi.42.100188.000525 . PMID 2849375 . 
  86. ↑ Wolfe, Michael S. (19 de diciembre de 2012). "El papel de Tau en las enfermedades neurodegenerativas y su potencial como objetivo terapéutico" . Scientifica . 2012 796024. doi : 10.6064/2012/796024 . PMC 3820460. PMID 24278740 .  
  87. 1 2 3 4 Kolarova, Michala; García-Sierra, Francisco; Bartos, Alés; Ricny, enero; Ripova, Daniela (29 de mayo de 2012). "Estructura y patología de la proteína Tau en la enfermedad de Alzheimer" . Revista Internacional de la Enfermedad de Alzheimer . 2012 731526.doi : 10.1155 / 2012/731526 . ISSN 2090-8024 . PMC 3368361 . PMID 22690349 .   
  88. ↑ Crespo-Biel, Natalia; Theunis, Clara; Leuven, Fred Van (2012-06-08). "Proteína Tau: Causa principal de la degeneración sináptica y neuronal en la enfermedad de Alzheimer" . International Journal of Alzheimer's Disease . 2012 251426. doi : 10.1155/2012/251426 . ISSN 2090-8024 . PMC 3376502. PMID 22720188 .   
  89. ↑ Spillantini, MG; Crowther, RA; Jakes, R; Hasegawa, M; Goedert, M (26 de mayo de 1998). "Alfa-sinucleína en inclusiones filamentosas de cuerpos de Lewy de la enfermedad de Parkinson y demencia con cuerpos de Lewy" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 95 (11): 6469– 73. Bibcode : 1998PNAS...95.6469S . doi : 10.1073/pnas.95.11.6469 . PMC 27806. PMID 9600990 .  
  90. ↑ "Genetics Home Reference: SNCA" . Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU. 12 de noviembre de 2013. Consultado el 14 de noviembre de 2013 .
  91. ↑ Burré, J; Sharma, M; Südhof, TC (1 de marzo de 2018). "Biología celular y fisiopatología de la α-sinucleína" . Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine . 8 (3) a024091. doi : 10.1101/cshperspect.a024091 . PMC 5519445. PMID 28108534 .  
  92. ↑ Rutherford, NJ; Brooks, M; Giasson, BI (8 de agosto de 2016). "Nuevos anticuerpos contra la serina 129 de la α-sinucleína fosforilada y la serina 473 de la NFL demuestran la estrecha homología molecular de estos epítopos" . Acta Neuropathologica Communications . 4 (1): 80. doi : 10.1186/s40478-016-0357-9 . PMC 4977832. PMID 27503460 .  
  93. ↑ Paleologou, KE; Schmid, AW; Rospigliosi, CC; Kim, HY; Lamberto, GR; Fredenburg, RA; Lansbury PT, Jr; Fernandez, CO; Eliezer, D; Zweckstetter, M; Lashuel, HA (13 de junio de 2008). "La fosforilación en Ser-129, pero no los fosfomiméticos S129E/D, inhibe la fibrilación de la alfa-sinucleína" . The Journal of Biological Chemistry . 283 (24): 16895–905 . doi : 10.1074/jbc.M800747200 . PMC 2423264. PMID 18343814 .  
  94. ↑ "Enfermedad de Parkinson | Dilucidando el papel de la fosforilación en la modulación de la agregación y toxicidad de la alfa-sinucleína en la enfermedad de Parkinson y trastornos relacionados" . Enfermedad de Parkinson | Fundación Michael J. Fox para la Investigación del Parkinson . Consultado el 14 de mayo de 2016 .
  95. ↑ Wang, Yu; Shi, Min; Chung, Kathryn A.; Zabetian, Cyrus P.; Leverenz, James B.; Berg, Daniela; Srulijes, Karin; Trojanowski, John Q.; Lee, Virginia M.-Y. (2012-02-15). "α-Sinucleína fosforilada en la enfermedad de Parkinson" . Science Translational Medicine . 4 (121): 121ra20. doi : 10.1126/scitranslmed.3002566 . ISSN 1946-6234 . PMC 3302662. PMID 22344688 .   
  96. ^ Stewart, Tessandra; Sossi, Vesna ; Aasly, Jan O; Wszolek, Zbigniew K; Uitti, Ryan J; Hasegawa, Kazuko; Yokoyama, Teruo; Zabetian, Cyrus P; Leverenz, James B (31 de enero de 2015). "Alfa-sinucleína fosforilada en la enfermedad de Parkinson: la correlación depende de la gravedad de la enfermedad" . Acta de Comunicaciones Neuropatológicas . 3 (1): 7.doi : 10.1186 /s40478-015-0185-3 . ISSN 2051-5960 . PMC 4362824 . PMID 25637461 .   
  97. ↑ Laferrière, Florent; He, Xin; Zinghirino, Federica; Doudnikoff, Evelyne; Faggiani, Emilie; Meissner, Wassilios G.; Bezard, Erwan; De Giorgi, Francesca; Ichas, François (2020-10-29). "La sobreexpresión de α-sinucleína por oligodendrocitos en ratones transgénicos no reproduce la agregación fibrilar observada en la atrofia multisistémica" . Cells . 9 ( 11): 2371. doi : 10.3390/cells9112371 . ISSN 2073-4409 . PMC 7693764. PMID 33138150 .