磷酸酶有什么作用?

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在细胞中,通常有几十种(甚至更多)蛋白需要磷酸化而发挥其生理功能。除了依赖ATR/Chk1和CDK信号通路进行基因转录调控和DNA修复的蛋白需要磷酸化之外,绝大多数蛋白都需要磷酸化修饰才能发挥作用。由于大部分蛋白的氨基酸序列并不保守,因而底物特异性磷酸atke酶成为决定该酶功能的重要因子。

1、调节细胞周期,控制细胞分裂 许多与细胞周期有关的蛋白激酶和磷酸酶对细胞增殖的调控起重要作用。如P34cdc2是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,它的活性改变可影响细胞周期的进程;细胞周期蛋白(Cyclins)是一族含有PDZ结构域的蛋白,它们与P34cyclinD同属于CDK抑制剂,通过抑制CDK的作用来延迟细胞周期;细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶抑制剂CKI能阻断细胞周期从G1期进入S期和G2期,从而抑制细胞的增生;此外还有一些小分子分子可以通过与cdc2蛋白激酶直接相互作用来调节其活性等等。这些蛋白之间的网络关系如图: 2、参与信号传导 很多胞内信号分子是以蛋白质激酶的形式存在,而有一些蛋白的亚基则通过磷酸化作用来激活其催化中心。因此可以说磷酸化是大多数信号传递过程中重要的组成步骤。目前发现越来越多的基因通过自分泌或旁分泌的方式产生蛋白激酶,从而调节自身的表达。

3、参与细胞的分化、形态发生 有研究证明,在肌细胞的分化中,存在着一种RNA聚合酶Ⅱ途径,该途径能够诱导特定基因的表达,进而导致肌细胞的分化,而这种途径的一个重要环节就是由蛋白激酶A(PKA)所介导的磷酸化反应。

4、参与细胞的凋亡、坏死及抗体的合成与释放 当细胞受到损害时,细胞通过不同的机制启动细胞的自杀程序——细胞凋亡。其中Bcl-2家族蛋白起着不可或缺的作用。该家族分为两大类,一类是促进细胞凋亡的,包括Bax、Bad等;另一类是抑制细胞凋亡的Bcl-2、BCL-XL。当细胞受到刺激启动凋亡的时候,Bax等首先发生变化,经过蛋白激酶的级联反应,最终使BCl-2家族的某些成员发生磷酸化,继而引起细胞凋亡。

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