Δήμητρα Σπανού, Χημικός, καθηγήτρια Β/θμιας Εκπαίδευσης με οργανική θέση στο 1ο Γυμνάσιο Δάφνης
υπό κατασκευή
ΕΙΣΑΓΩΓΗ
ΑΠΛΕΣ ΚΑΙ ΣΥΝΘΕΤΕΣ ΠΡΩΤΕΊΝΕΣ
Διακρίνουμε τις πρωτεϊνες στις απλές όταν αποτελούνται μόνο από μια σειρά αμινοξέων και στις σύνθετες πρωτεϊνες.
Οι απλές πρωτεϊνες διακρίνονται σε αλβουμίνες, σφαιρίνες, πρωταμίνες, ιστόνες, προλαμίνες, γλουτλίνες πρωτεϊνοειδή
Οι σύνθετες πρωτεϊνες είναι σφαιρικές πρωτεϊνες* που έχουν συνδεδεμένο και ένα μη πρωτεϊνικό τμήμα το οποίο αποτελεί την προσθετική τους ομάδα.
Ανάλογα με το μη πρωτεϊνικό μέρος που συνδέεται με την πρωτεϊνη, οι σύνθετες πρωτεϊνες διακρίνονται σε:
Χρωμοπρωτεϊνες , Γλυκοπρωτεϊνες , Νουκλεοπρωτεϊνες , Λιποπρωτεϊνες , Φωσφοπρωτεϊνες, Μεταλλοπρωτεϊνες
ΟΙ ΣΥΝΘΕΤΕΣ ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ
Οι σύνθετες πρωτεϊνες είναι σφαιρικές πρωτεϊνες* που έχουν συνδεδεμένο και ένα μη πρωτεϊνικό τμήμα το οποίο αποτελεί την προσθετική τους ομάδα.
Ανάλογα με το μη πρωτεϊνικό μέρος που συνδέεται με την πρωτεϊνη, οι σύνθετες πρωτεϊνες διακρίνονται σε:
Χρωμοπρωτεϊνες όταν το μη πρωτείνικό τμήμα είναι μια έγχρωμη ομάδα, Γλυκοπρωτεϊνες όταν το μη πρωτείνικό τμήμα είναι υδατάνθρακες, Νουκλεοπρωτεϊνες όταν το μη πρωτείνικό τμήμα είναι νουκλεϊκά οξέα, Λιποπρωτεϊνες όταν το μη πρωτείνικό τμήμα είναι λιπίδια, Φωσφοπρωτεϊνες όταν το μη πρωτείνικό τμήμα είναι ένα υπόλειμμα φωσφορικού οξέος, Μεταλλοπρωτεϊνες όταν το μη πρωτείνικό τμήμα είναι σύνθετο δεσμευμένο μέταλλο
ΟΙ ΦΩΣΦΟΠΡΩΤΕΪΝΕΣ
Εδώ έχουμε σύνθετες πρωτεϊνες που είναι ομοιοπολικά δεσμευμένες με υπολλείματα φωσφορικού οξέος (μη πρωτεϊνικό τμήμα).
Φωσφοπρωτεϊνες είναι η καζεϊνη του γάλακτος (περιεκτικότητα σε φωσφορικό οξύ 1%), η βιτελλινη, η βιτελλινίνη, η φοσβιτίνη (από κρόκο κοτόπουλου) , η ωοαλβουμίνη στο λευκό του αυγού.
Από αυτές σε άλλες η δέσμευση είναι μόνιμη όπως στην καζεϊνη στο γάλα και την βαλτετίνη (βιτεϊνη) στο αυγό κι άλλες φωσφορυλιώνονται προσωρινά.
Ο ρόλος τους στον Οργανισμό
Είναι πρωτεϊνες που έχουν όξινες ιδιότητες. Συντίθενται στα κύτταρα με την συμμετοχή κινασών και
περιέχουν α αμινο οξυοξέα όπως η σερίνη ή θρεονίνη, η ιστιδίνη, η τυροσίνη και το ασπαρτικό οξύ
Η φωσφορυλίωση δε,
γίνεται είτε με την επίδραση φωσφορικών κινασών (HPK) της ιστιδίνης,
ή με άλλες που είναι ρυθμιστές της φωσφορικής απόκρισης και λειτουργούν μέσω της μεταφοράς φωσφορικών ομάδων από ένα μόριο ΑΤΡ στα υπολείματα της ιστιδίνης (HTP) . Δηλαδή,σχηματίζονται με την μεταφορά φωσφορικής ρίζας από το ΑΤΡ με κατάλυση από πρωτεϊνικές κινάσες(ένζυμα φωσφορυλίωσης). Αυτές διασπούν την τρίτη φωσφορική του ΑΤΡ η οποίαπροσκολλάται ομοιοπολικά σε υδροξυομάδα στις πρωτεϊνες με αμινοξέα που έχουν υδροξυομάδα (υδροξυ ή οξυ αμινοξέα) όπως τα τυροσίνη, σερίνη, θρεονίνη ή την ετεροκυκλική αμινομάδα ιστιδίνη.
Η προσθήκη φωσφορικών ομάδων μπορεί να αναστείλει την δέσμευση προσδεμάτων και υποδοχέων και κατ' αυτόν τον τρόπο, οι φωσφοπρωτεϊνες παίζουν σημαντικό ρόλο στον μεταβολισμό και , ρυθμίζουν την κυτταρική δραστηριότητα εφόσον
είναι πολύτιμη πηγή ενέργειας κατά τη διάρκεια της εμβρυογένεσης και της μεταγενετικής ανάπτυξης και βοηθούν στην προσαρμογή του κυττάρου σε νέες περιβαλλοντικές συνθήκες
Κατά την φωσφορυλίωση,
οι υδροξυλομάδες που υπάρχουν στα οξυ-αμινοξέα αυτά σχηματίζουν εστερικούς δεσμούς με το φωσφορικό οξύ.
Η φωσφορυλίωση τροποποιεί συνήθως τις ιδιότητες της πρωτεϊνης όπως την θέση της στο κύτταρο, την ενζυμική της δράση, τις αλληλεπιδράσεις με άλλες πρωτεϊνες
Η
Ετσι η επίδραση των φωσφορικών κινασών (που έχει η δυνατότητα τόσο της φωσφορυλίωσης όσο και της αποφωσφορυλίωσης ) αποκτά μεγάλη σημασία σε μεταβολικές διαδικασίες και σε οδούς μεταγωγής σήματος (μετατροπή ενός τύπου σήματος ή ερεθίσματος σε άλλο) και σηματοδότησης μέσα στο κύτταρο.
και οι φωσφοπρωτεϊνες συμμετέχουν έτσι, στη ρύθμιση της πυρηνικής δραστηριότητας, την οξείδωση, τις διεργασίες στα μιτοχόνδρια, την μεταφορά ιόντων στο κύτταρο.
Ενδεικτικά αναφέρω κάποιες περιπτώσεις πρωτεϊνικών κινασών τυροσίνης
Οι πρωτεϊνικές κινάσες τυροσίνης διακρίνονται σε κυτταροπλασματικές και διαμεμβρανιακές.
Κατά την μετάδοση σήματος μέσα σε μεμονωμένα κύτταρα,
ορμόνες (μεταβολισμός, κυτταρικές λειτουργίες), κυτοκίνες (ανοσορυθμιστικοί παράγοντες) ή αυξητικοί παράγοντες (κυτταρική διαίρεση, ανάπτυξη) καταυθάνουν στην κυτταρική μεμβράνη και αλληλοεπιδρούν με υποδοχείς στους οποιους μπορούν να επιδράσουν οι κινάσες τυροσίνης και να φωσφορυλιωθούν και δεσμεύονται εκεί.
Οι περισσότεροι υποδοχείς τυροσινικής κινάσης είναι διαμεμβρανιακές πρωτεϊνες με το ένα Ν τελικό άκρο εξωκυτταρικό τομέα (που δεσμεύει τους σηματοδοτικούς παράγοντες) και ένα C τερματικό ενδοκυτταρικό τομέα που έχει περιοχές δραστηριότητας κινάσης
Όταν ο σηματοδοτικός παράγοντας συνδέεται με την διαμεμβρανιακή πρωτεϊνη- υποδοχέα, αυτή αυτοφωσφορυλιώνεται στην εσωτερική της πλευρά
Άλλες ενδοκυτταρικές πρωτεϊνες στην συνέχεια, που περιέχουν περιοχές SH2 ή περιοχές δέσμευσης τυροσίνης, δεσμεύονται στον υποδοχέα και στην συνέχεια φωσφορυλιώνονται απο ενδοκυτταρικούς παραγοντες. Αυτό τις ενεργοποιεί και έτσι ξεκινούν οδοί μεταγωγής σήματος (μετατροπή ενός τύπου σήματος ή ερεθίσματος σε άλλο) κατά τον οποίο συμβαίνει αλληλεπίδραση και με άλλες πρωτεϊνες
Για τις κυτταροπλασματικές κινάσες, οι οποίες συμμετέχουν στην μετάδοση σήματος στο κύτταρο, υπάρχουν 32 γονίδια για την κατασκευή τους
Ο σχηματισμός φωσφορικών αλάτων των φωσφοπρδραστηριότητα πρωτεϊνικής κινάσης τυροσίνης
ΠΗΓΕΣ
Πρωτεϊνικές κινάσες - Βικιπαίδεια
Μεταγωγή σήματος (βιολογία) - Βικιπαίδεια
Τι είναι οι φωσφοπρωτεΐνες; / Βιολογία | Thpanorama - Κάνε τον εαυτό σου καλύτερα σήμερα!