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manbet手机版埃德蒙·h·费舍尔和埃德温·g·克雷布斯

manbet手机版他们发现了“可逆蛋白质磷酸化作为一种生物调节机制”。

manbet手机版总结

manbet手机版细胞中有成千上万的蛋白质参与复杂的相互作用。manbet手机版它们是生物体的工具，调节其反应和活动。manbet手机版例如，蛋白质维持代谢通量，指示生长和细胞分裂，释放激素，并调节肌肉运动。

manbet手机版蛋白质相互作用受到严格控制。manbet手机版最重要的监管机制之一是manbet手机版蛋白质可逆磷酸化manbet手机版．manbet手机版这意味着酶能使蛋白质磷酸化和去磷酸化。manbet手机版这两种酶的过程依次被调节，通常分为几个步骤，允许放大和精细控制。manbet手机版1992年诺贝尔生理学或医学奖授予美国生物化学家manbet手机版爱德蒙费舍尔manbet手机版而且manbet手机版埃德温·克雷布斯manbet手机版．manbet手机版他们提纯并鉴定了这种类型的第一个酶。manbet手机版他们的基础性发现开创了一个今天最活跃、最广泛的研究领域。

manbet手机版可逆的蛋白质磷酸化负责调节糖原中葡萄糖的动员，防止环孢素的移植排斥反应，以及慢性骨髓性白血病等癌症形式的发展。

manbet手机版蛋白质可逆磷酸化

manbet手机版细胞中有成千上万的蛋白质参与复杂的相互作用。manbet手机版它们是生物体的工具，调节着生物体的所有反应和活动。manbet手机版例如，蛋白质维持代谢通量，指示生长和细胞分裂，释放激素，并调节肌肉运动。manbet手机版蛋白质由氨基酸残基组成，具有明确的三维结构。manbet手机版正是这种形式决定了分子的功能。manbet手机版相互作用受到严格控制。manbet手机版其中一个最重要的机制是manbet手机版磷酸化的蛋白质manbet手机版．manbet手机版这意味着一个或几个磷酸基共价附着在蛋白质上(图1)。

manbet手机版图1manbet手机版．manbet手机版蛋白质可逆磷酸化。manbet手机版蛋白激酶将一个磷酸基(P)从ATP (ADP(P))转移到蛋白质上。manbet手机版蛋白质的生物学特性因此被改变。manbet手机版还有一种蛋白质磷酸酶可以去除磷酸基。manbet手机版因此，与蛋白质相关的磷酸盐的数量是由激酶和磷酸酶的相对活性决定的。

manbet手机版磷酸化作用影响蛋白质的构象和电荷，从而影响其活性。manbet手机版通过这种方式，蛋白质的生物学功能可以设定在不同的水平上。manbet手机版然而，磷酸基也可以以一种有调节的方式从蛋白质中去除manbet手机版去磷酸化manbet手机版．manbet手机版这一事实构成了指定的基础manbet手机版蛋白质可逆磷酸化manbet手机版．

manbet手机版费舍尔和克雷布斯的发现

manbet手机版爱德蒙费舍尔和manbet手机版埃德温·克雷布斯manbet手机版描述了第一个揭示了通过可逆蛋白质磷酸化控制酶的新机制的蛋白质。manbet手机版基本的发现是在20世纪50年代中期通过对一种特殊肌肉系统的研究。

manbet手机版肌肉是由大量能收缩或放松的细胞组成的。manbet手机版为了让静止的肌肉收缩，它必须以糖、葡萄糖的形式获得能量。manbet手机版葡萄糖由糖原释放，糖原是糖的身体储存形式。manbet手机版糖原储存在肝脏中，也储存在肌肉细胞中。manbet手机版当他们被告知开始收缩工作时，他们会迅速调动他们的糖原沉积，将其转化为葡萄糖燃料。manbet手机版为了达到这一目的，机体利用一种特殊的糖原分解蛋白，称为manbet手机版磷酸化酶manbet手机版．manbet手机版这种酶是由生物化学家发现的manbet手机版卡尔和格蒂·科妮manbet手机版1947年，美国授予他们诺贝尔生理学或医学奖狗万世界杯。manbet手机版酶是具有使生物反应成为可能的特殊作用的蛋白质，简言之，它们是催化剂。

manbet手机版已知磷酸化酶可以被小分子调节。manbet手机版爱德蒙费舍尔manbet手机版而且manbet手机版埃德温·克雷布斯manbet手机版检测到磷酸化酶可以通过一种主要新颖的机制从非活性转化为活性。manbet手机版这是通过一个磷酸基从富含能量的化合物ATP转移到蛋白质来完成的。manbet手机版他们还表明，这一过程是由一种酶催化的manbet手机版蛋白激酶manbet手机版．

manbet手机版酶不仅催化磷酸基的附着，也催化磷酸基的去除。manbet手机版这种酶被命名为manbet手机版磷酸酶manbet手机版．manbet手机版这样，糖原分解磷酸化酶在可逆过程中受到两种相反方向的酶的调节，一种是激酶，一种是磷酸酶。manbet手机版费舍尔manbet手机版而且manbet手机版克雷布斯manbet手机版在他们的基础生化研究中，他们展示了肌肉细胞中的蛋白质如何快速地为肌肉工作提供能量。

manbet手机版一种生物放大的机制

manbet手机版一步一步地，已经很明显，蛋白质磷酸化构成了一个基本机制，影响所有的细胞功能。manbet手机版例如,manbet手机版埃德温·克雷布斯manbet手机版显示出的效果manbet手机版环腺苷酸manbet手机版都是通过一种特殊的蛋白激酶介导的。manbet手机版环AMP是由manbet手机版伯爵萨瑟兰manbet手机版(1971年诺贝尔经济学奖得主)。manbet手机版它是在大量激素和分子信号的作用下形成的。manbet手机版应激激素肾上腺素(肾上腺素)调节储存在肝脏中的糖原的分解代谢。manbet手机版这会释放葡萄糖到血液中，给肌肉和心脏能量来对抗压力。

manbet手机版事实上，环AMP通过刺激激活磷酸化酶的蛋白激酶来调节其作用，这解释了激素信号如何导致糖的快速动员。manbet手机版一系列的蛋白质磷酸化就像一个manbet手机版生物放大系统manbet手机版(见图2)。

manbet手机版图2manbet手机版．manbet手机版串联耦合的蛋白质磷酸化反应可以作为生物放大器。manbet手机版我们面对的是可控的连锁反应。manbet手机版当血液中的葡萄糖水平降低时，肾上腺素的数量就会上升。manbet手机版这提高了肝细胞中环AMP的含量。manbet手机版这激活了一种依赖于环AMP的蛋白激酶，该激酶磷酸化了一种激酶，而该激酶又开启了糖原降解酶磷酸化酶。manbet手机版因此，糖原被转化为葡萄糖，可以进入血液。manbet手机版当血糖升高时，血液中的肾上腺素水平下降。manbet手机版刺激被关闭，磷酸酶反应接管，降低葡萄糖的产量。manbet手机版在肌肉细胞中，钙的增加是肌肉工作的信号。 Calcium ions also switch on the phosphorylation reactions so that the muscle is provided with the required energy.

manbet手机版在这些发现之后manbet手机版费舍尔manbet手机版而且manbet手机版克雷布斯manbet手机版，新的蛋白激酶不断被发现。manbet手机版我们现在估计，在整个基因组中可能有百分之一的基因编码蛋白质激酶。manbet手机版这些激酶调节着细胞内数千种蛋白质中很大一部分的功能。manbet手机版此外，该体系还包含大量的磷酸酶，它们以相反的方式调节蛋白质中蛋白质磷酸基的去除。

manbet手机版抑制剂和活化剂

manbet手机版可逆蛋白质磷酸化调节的无数细胞过程如图3所示。manbet手机版它们涉及到几乎所有对生命重要的过程。manbet手机版激酶和磷酸酶之间的不平衡会导致疾病和不良的组织反应。manbet手机版血压、炎症反应和大脑信号转导——仅举几个例子——都是通过不同的激素相互作用调节的，而这些相互作用又通过激酶和磷酸酶介导。manbet手机版因此，我们希望开发出能够通过提供针对磷酸化/去磷酸化成分的抑制剂和激活剂来影响失衡的药物。

manbet手机版图3manbet手机版．manbet手机版细胞是如何受到蛋白质磷酸化的影响。manbet手机版1.manbet手机版激素受体(如肾上腺素受体)被特定的激酶磷酸化，防止过度刺激。manbet手机版2.manbet手机版磷酸化可以控制细胞的形状和运动。manbet手机版它甚至会导致长时间的过程的结果。manbet手机版核糖体的磷酸化影响蛋白质的合成。manbet手机版4.manbet手机版调节基因的蛋白质可以被可逆磷酸化，导致基因组信息的适应性表达。 5. Hormones and neurotransmitters are contained in storage vesicles. Phosphorylation reactions regulate their release. 6. The proteins that control muscle contraction can be phosphorylated by kinases. Reversible protein phosphorylation thereby affects e.g. blood pressure and respiration. 7. Phosphorylation regulates the enzymes that govern metabolism.

manbet手机版磷酸化刺激细胞生长

manbet手机版可逆蛋白磷酸化的广泛重要性使我们很难选择一个具有代表性的例子，而许多例子都可以有同等的权利选择。manbet手机版然而，激活免疫反应构成了一个合适的模型。manbet手机版它说明了一连串的蛋白质磷酸化如何在级联中放大初始信号的强度。manbet手机版它进一步显示了磷酸化和去磷酸化是如何密切相互作用的。manbet手机版该模型还提供了对由manbet手机版费舍尔manbet手机版而且manbet手机版克雷布斯manbet手机版近年来。manbet手机版该例子还显示了如何使用影响磷酸化的药物来挽救受到排斥威胁的移植。

manbet手机版在感染中，我们的免疫系统被非自身化合物激活，manbet手机版的manbet手机版抗原manbet手机版．manbet手机版它们被巨噬细胞吞噬，巨噬细胞将抗原成分运输到特定的表面结构(manbet手机版1980年诺贝尔奖授予贝纳塞拉夫、多塞特和斯内尔manbet手机版)．manbet手机版抗原然后被专门的淋巴细胞识别。manbet手机版淋巴细胞通过一种特殊的表面蛋白与巨噬细胞接触。manbet手机版爱德蒙费舍尔manbet手机版表明这种蛋白质像磷酸酶一样工作，从酶上去除一个磷酸基。manbet手机版这构成了连锁反应的开始manbet手机版一个整体manbet手机版级联manbet手机版新的磷酸化酶(包括几种被manbet手机版埃德温·克雷布斯manbet手机版)被激活。manbet手机版它们的对应物，磷酸酶，在扩展级联中同样必不可少。manbet手机版最后，大量的特异性淋巴细胞被招募来对抗感染。

manbet手机版然而，免疫防御有时会引起问题，例如在器官移植后。manbet手机版受者的免疫反应会攻击被移植的肾脏、肝脏或胰腺，试图排斥它。manbet手机版环孢素是一种用于预防这种移植物排斥反应的药物。manbet手机版它通过磷酸化反应的干预起作用——它使磷酸酶钙调神经磷酸酶失活。manbet手机版这种酶对攻击移植细胞的特异性淋巴细胞的发育和生长是必要的。

manbet手机版在某些条件下，蛋白质磷酸化对癌症的发展也很重要。manbet手机版细胞的核DNA包含一百多种致癌基因。manbet手机版正常情况下，它们产生参与调节细胞生长的蛋白质。manbet手机版然而，如果致癌基因发生改变，发生突变，这可能导致形成异常细胞生长的产物，即癌症。manbet手机版在一些情况下，错误调节的蛋白激酶活性是罪魁祸首。manbet手机版慢性骨髓性白血病就是这样一个例子。