phosphorylation是什么意思，phosphorylation的意思翻译、用法、同义词、例句

phosphorylation英标

美:/'fɒsfɒrɪˈleɪʃən/

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磷酸化（Phosphorylation） 是生物化学中一种关键的共价修饰过程，指在激酶（Kinase）催化下，将磷酸基团（-PO₄³⁻）通过高能磷酸键（如ATP水解供能）共价连接到蛋白质、脂类、糖或其他有机分子的特定氨基酸残基（如丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸）或羟基上的生化反应。其逆过程（去磷酸化）由磷酸酶（Phosphatase）催化。这一过程通过改变分子的电荷、构象及相互作用，精确调控细胞信号转导、代谢、基因表达、细胞周期等生命活动。

核心机制与生物学意义

1. 能量载体与代谢调节

   在代谢中，磷酸化是能量转移的核心方式。例如，葡萄糖经己糖激酶催化生成葡萄糖-6-磷酸，捕获能量并激活糖酵解途径。ATP水解时释放的磷酸基团可驱动吸能反应，其标准吉布斯自由能变化为：

   $$ Delta G^{circ} = -30.5text{kJ/mol} $$

2. 蛋白质功能的“分子开关”

   蛋白质磷酸化可诱导构象变化，从而激活或抑制其功能。典型例子包括：

   • 受体酪氨酸激酶（RTK）：生长因子结合后自磷酸化，激活下游Ras/MAPK等信号通路，调控细胞增殖。
   • 转录因子调控：如p53蛋白的磷酸化稳定其结构，促进DNA修复相关基因表达。

3. 细胞信号网络的枢纽

   磷酸化级联反应可放大信号。例如，肾上腺素通过cAMP-PKA通路，逐级磷酸化糖原磷酸化酶，最终促进糖原分解（见下图示意）：

   $$

   text{受体激活} → text{G蛋白} → text{腺苷酸环化酶} → text{cAMP} → text{PKA} → text{磷酸化酶激酶} → text{糖原磷酸化酶}

   $$

临床与疾病关联

异常磷酸化与多种疾病相关：

• 癌症：EGFR、BRAF等激酶的持续激活突变驱动肿瘤生长，靶向抑制剂（如吉非替尼）通过阻断磷酸化治疗肺癌。
• 神经退行性疾病：Tau蛋白过度磷酸化导致神经纤维缠结，是阿尔茨海默病的病理标志。

参考文献

1. Berg JM, et al. Biochemistry. 9th ed. W.H. Freeman, 2019. 葡萄糖磷酸化机制
2. Hunter T. Cell. 2000; 100:113-127. 信号转导中的磷酸化
3. Kruse JP, Gu W. Cell Cycle. 2009; 8(23):3832-3838. p53磷酸化与DNA修复
4. Roskoski R. Pharmacol Res. 2021; 171:105780. 激酶抑制剂在癌症治疗中的应用
5. Iqbal K, et al. Nat Rev Neurol. 2016; 12(1):15-27. Tau蛋白磷酸化与阿尔茨海默病

网络扩展资料

Phosphorylation（磷酸化） 是生物化学中的一个重要概念，指通过酶催化将磷酸基团（PO₄³⁻）转移到特定分子（如蛋白质、糖类或核苷酸）的过程。以下是详细解释：

1. 定义与基本机制

• 核心作用：磷酸化通过形成磷酸酯键，将磷酸基团引入目标分子，改变其结构或功能。这一过程通常由激酶（kinase）催化，而脱磷酸化则由磷酸酶（phosphatase）逆转。
• 化学式示例：以ATP转移磷酸基为例： $$ text{ATP + 底物} xrightarrow{text{激酶}} text{ADP + 磷酸化底物} $$

2. 主要类型

• 氧化磷酸化（Oxidative Phosphorylation）：发生在线粒体内膜，通过电子传递链生成ATP。
• 底物水平磷酸化（Substrate-level Phosphorylation）：直接通过代谢反应转移磷酸基生成ATP，如糖酵解中的步骤。
• 光合磷酸化（Photophosphorylation）：植物叶绿体中利用光能合成ATP的过程。

3. 生物学意义

• 能量代谢：ATP的生成依赖于磷酸化（如氧化磷酸化贡献人体90%的ATP）。
• 信号调控：蛋白质磷酸化可激活或抑制其功能，例如细胞周期调控、激素信号传导。
• 分子修饰：调节酶活性、细胞膜运输及DNA修复等过程。

4. 相关术语

• 磷酸化势（Phosphorylation Potential）：反映细胞内ATP合成与消耗的动态平衡。
• 可逆性：磷酸化常与脱磷酸化（Dephosphorylation）共同作用，形成动态调控网络。

如需进一步了解具体类型或机制，可参考生物化学教材或专业数据库（如PubMed）。

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