问答题 真核细胞蛋白质磷酸化主要发生在哪三种氨基酸上?催化蛋白质磷酸化和去磷酸化的酶是什么?请举两个例证说明蛋白磷酸化对功能的影响。无
【正确答案】

(1)真核细胞蛋白质磷酸化主要发生在丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸上。

(2)催化蛋白质磷酸化的酶是蛋白激酶;催化蛋白质去磷酸化的酶是蛋白质磷酸酯酶。

(3)蛋白磷酸化对功能的影响

①蛋白质磷酸化与细胞分裂调控。

细胞通过p53及p21蛋白控制CDK活性,调控细胞分裂的进程。如果p21蛋白过量,大量周期蛋白E-CDK2复合物与p21蛋白相结合,使CDK2丧失磷酸化pRb蛋白的功能。没有被磷酸化的pRb蛋白与转录因子E2F相结合并使后者不能激活—系列与DNA合成有关的酶,导致细胞不能由G1期进入S期,细胞分裂受阻。如果细胞中p53基因活性降低,p21蛋白含量急剧下降,周期蛋白E-CDK2复合物就能有效地将pRb蛋白磷酸化。此时,pRb蛋白不能与E2F相结合,使后者发挥转录调控因子的作用,激活许多与DNA合成有关的基因表达,使细胞从G1期进入S期,引发细胞分裂。

②CDK的活性也受细胞周期蛋白的磷酸化调控。

当细胞中没有周期蛋白时,CDK无活性。随着周期蛋白的合成和积累,逐步形成周期蛋白-CDK复合物,但此时CDK蛋白上的酪氨酸位点被优先磷酸化,掩盖其ATP结合位点,ATP不能有效地与之相结合,CDK仍然无活性。只有当CDK蛋白T-环中的苏氨酸位点被磷酸化,并将其酪氨酸位点上的磷酸基团去掉,CDK蛋白才得以发挥其生物学活性。同时,CDK蛋白还能使细胞中的磷酸酯酶磷酸化,以加速脱去自身酪氨酸位点上的磷酸基团。有生物活性的周期蛋白-CDK复合物也能将DBRP磷酸化,激活泛蛋白连接酶,把大量泛蛋白加到周期蛋白上并使之迅速降解,CDK失活,新的周期开始。

【答案解析】