Hiperfosforilação - Hyperphosphorylation

A hiperfosforilação ocorre quando um bioquímico com vários locais de fosforilação está totalmente saturado. A hiperfosforilação é um dos mecanismos de sinalização usados ​​pela célula para regular a mitose . Quando esses mecanismos falham, problemas de desenvolvimento ou câncer são um resultado provável. O mecanismo parece ser amplamente conservado em todas as espécies de eucariotos .

A dinâmica da mitose é semelhante a uma máquina de estado. Em uma célula saudável, os pontos de verificação entre as fases permitem que uma nova fase comece apenas quando a fase anterior for concluída e bem-sucedida. Nesses pontos de verificação, as moléculas de gatekeeper bloqueiam ou permitem eventos, dependendo de seu nível de fosforilação. As quinases são responsáveis ​​por adicionar grupos fosfato e fosfatases por removê-los. As ciclinas são moléculas que gerenciam o tempo dos eventos do ciclo celular. As quinases dependentes de ciclina emparelham-se com ciclinas para se tornarem operacionais. As ciclinas são nomeadas porque são criadas ou destruídas em pontos predeterminados dentro do ciclo celular. Os inibidores da quinase adicionam outro nível de modulação. Os inibidores de quinase são agrupados em classes e são atribuídos acrônimos não muito descritivos. Estes incluem INKS para inibidores de quinase, KIPS para inibidores de quinase e CKIPS para inibidores de quinases dependentes de ciclina.

Os cientistas usaram uma variedade de ferramentas para desvendar o papel da hiperfosforilação. Isso inclui o estudo de genes nocaute, o uso de anticorpos para bloquear receptores em moléculas específicas, o uso de mutantes sensíveis à temperatura e microarranjos para monitorar a expressão de genes específicos. O fermento é uma espécie popular para estudo devido ao rápido ciclo celular.

Rb é uma das moléculas de checkpoint mais estudadas. Tem esse nome porque defeitos em Rb estão ligados ao retinoblastoma . Em seu estado não fosforilado, ele bloqueia a transição de G0 ou estado de repouso para S ou síntese. Ele faz isso de pelo menos 3 maneiras. Ele inibe a síntese de RNA, impede que os cromossomos se desenrolem e se liga ao E2F, um fator necessário para a síntese de DNA. Quando está hiperfosforilado, Rb torna-se inativo, liberando E2F ligado e permitindo que a fase S prossiga.

Wee é uma proteína que opera no ponto de verificação G2 até a metáfase. Wee torna-se ativo se ocorrerem erros na fase de síntese do DNA. Ele bloqueia a entrada na metáfase até que o problema seja resolvido. Como Rb, Wee se torna inativo quando hiperfosforilado.

Em contraste, Mad1 está ativo quando hiperfosforilado. Em seu estado ativo, é parte do checkpoint que bloqueia a transição para a anáfase. Cdc2 , parte do ponto de verificação de entrada da metáfase, está ativo dependendo do padrão de fosforilação.