Fosforylacja

rodzaj reakcji chemicznej

Fosforylacjareakcja przyłączenia reszty fosforanowej do nukleofilowego atomu dowolnego związku chemicznego. Zazwyczaj fosforylowane są grupy hydroksylowe (estryfikacja alkoholi) lub aminowe (tworzenie amidów). Przeciwieństwem fosforylacji jest defosforylacja.

Chemia

edytuj

W chemii do fosforylacji stosuje się aktywne pochodne kwasu fosforowego, np. chlorki[1] i bezwodniki kwasowe (pirofosforany)[2], azolidy[3] lub tzw. estry aktywne[4] (zawierające dobrą grupę opuszczającą, np. pentafluorofenylową). Inną strategią jest użycie nieaktywnego związku fosforowego w parze z tzw. czynnikiem kondensującym, aktywującym substrat fosforanowy in situ[5].

Przykład – fosforylacja etanolu z użyciem tlenochlorku fosforu połączona z następczą hydrolizą pozostałych wiązań PCl w celu uzyskania fosforanu etylu:
CH
3
CH
2
OH + P(O)Cl
3
CH
3
CH
2
OP(O)Cl
2
+ HCl
CH
3
CH
2
OP(O)Cl
2
+ 2H
2
O CH
3
CH
2
OPO
3
H
2
+ 2HCl

Biochemia

edytuj

Proces przyłączenia reszty kwasu fosforowego do określonych związków chemicznych zachodzi w organizmach żywych. Jest katalizowany przez enzymy zwane kinazami, które transportują reszty fosforanowe na białka, nukleozydy i nukleotydy, cukry, lipidy i inne związki. Reakcję biochemicznej defosforylacji – hydrolizy wiązania fosfoestrowego – katalizują fosfatazy[6].

Szczególnymi przypadkami fosforylacji są reakcje powstawania wysokoenergetycznych cząsteczek ATP, które mogą zachodzić na różnych drogach (np. fosforylacja oksydacyjna, fosforylacja substratowa lub fosforylacja fotosyntetyczna).

Przypisy

edytuj
  1. F.R. Atherton, H.T. Openshaw, A.R. Todd, Studies on phosphorylation. Part I. Dibenzyl chlorophosphonate as a phosphorylating agent, „Journal of the Chemical Society”, 1945, s. 382, DOI10.1039/jr9450000382 (ang.).
  2. Roger Strömberg, Jacek Stawinski, Iodine and Iodine Catalysed Phosphorylation of Nucleosides by Phosphorodiester Derivatives, „Nucleosides and Nucleotides”, 6 (5), 1987, s. 815–820, DOI10.1080/15257778708073428 (ang.).
  3. Adam Kraszewski, Jacek Stawiński, Phosphoryl tris-triazole – a new phosphorylating reagent, „Tetrahedron Letters”, 21 (30), 1980, s. 2935–2936, DOI10.1016/S0040-4039(00)78649-7 (ang.).
  4. Bjarne H. Dahl i inni, Deoxynucleoside phosphorodithioates. Preparation by a triester method, „Tetrahedron Letters”, 31 (24), 1990, s. 3489–3492, DOI10.1016/S0040-4039(00)97430-6 (ang.).
  5. Charles A. Dekker, Har Gobind Khorana, Carbodiimides. VI. The Reaction of Dicyclohexylcarbodiimide with Yeast Adenylic Acid. A New Method for the Preparation of Monoesters of Ribonucleoside 2′- and 3′-Phosphates, „Journal of the American Chemical Society”, 76 (13), 1954, s. 3522–3527, DOI10.1021/ja01642a049 (ang.).
  6. EC 3.1.3 [online], Międzynarodowa Unia Biochemii i Biologii Molekularnej [dostęp 2022-01-13].