Fosfaatgroep

De fosfaatgroep is een molecuul dat één fosforatoom bevat dat covalent gebonden is aan vier zuurstofresiduen, waarvan er twee kunnen worden uitgedrukt als een hydroxylgroep. Het zijn relatief reactieve moleculen die gemakkelijk fosfoesterbindingen vormen door de interactie met hydroxylgroepen.

Deze molecule is van groot belang voor alle cellen, vanwege hun enorme scala aan toepassingen in de cellen, onder meer als een gemakkelijk beschikbare energiebron, tot eiwitactiviteit en genexpressie.

Fosfaten als energieopslag

Fosfaten fungeren als het belangrijkste kenmerk van de energiebronnen ATP en GTP. Door de negatieve elektrostatische ladingen op elke fosfaatgroep is het moeilijk ze met z’n drieën te laten binden in de opstelling die in ATP en GTP te zien is. Als gevolg daarvan zijn grote hoeveelheden energie nodig om een binding tussen hen te vormen. Het is deze binding met hoge energie die als opslagsysteem fungeert. Splitsing van deze binding maakt het mogelijk deze energie vrij te maken, om cellulaire activiteiten aan te drijven, zoals conformatieveranderingen in proteïnen of activering van een ATPase.

Fosfaten in Eiwit Activiteit

Hier fungeren fosfaten als de aan/uit schakelaar voor een eiwit. Dit proces is fosforylering en stelt hen in staat om over te schakelen naar een actieve toestand en hun aangewezen functie uit te voeren. Het is een van de meest waargenomen methoden voor cellen veranderen eiwitactiviteit op een korte termijn, en is een methode voor snelle verandering in eiwitactiviteit in vergelijking met de synthese van nieuwe eiwitten.

Fosfaatadditie kan als een aan- of uitschakelmechanisme fungeren, het hangt van het eiwit af welk mechanisme wordt geactiveerd. Het proces wordt gecontroleerd door twee soorten enzymen: de kinasen (die een fosfaat toevoegen) en de fosfatasen (die zich tegen deze actie verzetten en een fosfaat verwijderen).