Fosforylacja

Fosforylacja – reakcja 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

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 P−Cl w celu uzyskania fosforanu etylu:
CH3CH2OH + P(O)Cl3 → CH3CH2O−P(O)Cl2 + HCl
CH3CH2O−P(O)Cl2 + 2H2O → CH3CH2O−PO3H2 + 2HCl

Biochemia

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

  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, DOI: 10.1039/jr9450000382 [dostęp 2022-01-13] (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, DOI: 10.1080/15257778708073428 [dostęp 2022-01-13] (ang.).
  3. ↑ Adam Kraszewski, Jacek Stawiński, Phosphoryl tris-triazole - a new phosphorylating reagent, „Tetrahedron Letters”, 21 (30), 1980, s. 2935–2936, DOI: 10.1016/S0040-4039(00)78649-7 [dostęp 2022-01-13] (ang.).
  4. ↑ Bjarne H. Dahl i inni, Deoxynucleoside phosphorodithioates. Preparation by a triester method, „Tetrahedron Letters”, 31 (24), 1990, s. 3489–3492, DOI: 10.1016/S0040-4039(00)97430-6 [dostęp 2022-01-13] (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, DOI: 10.1021/ja01642a049 [dostęp 2022-01-13] (ang.).
  6. ↑ EC 3.1.3, Międzynarodowa Unia Biochemii i Biologii Molekularnej [dostęp 2022-01-13].