・可逆的リン酸化Reversible phosphorylation
タンパク質の可逆的リン酸化は、多くのシグナル伝達系において原核生物(細菌、藍藻類)、真核生物(動物、藍藻以外の植物、カビや原生動物など)の両方の生物に存在する重要な情報伝達の調節機構として広くおこなわれています。
この過程は、キナーゼ Kinase（リン酸化）とホスファターゼPhosphatase（脱リン酸化）と呼ばれる酵素が関係しているのです。多くの酵素と受容体はリン酸化と脱リン酸化でスイッチを入れたり切ったりして、その結果、可逆的リン酸化は、多くの酵素と受容体に構造変化をもたらし、それらを活性化または非活性化させています。
リン酸化は各種の有機化合物、なかでも特に タンパク質にリン酸基を付加させる化学反応のことをいいます。
タンパク質の主要な修飾反応として知られるメチル化、アセチル化、グリコシル化など数多くある中の1つです。
この反応は、生化学の中で大きな 役割を担っており、生体内でさまざまなたんぱく質の構造を変化させ機能を調節する役割を果たしています。
細胞の増殖、代謝およびアポトーシスApoptosis(細胞死)といった多様なプロセスを調節する重要な細胞シグナル伝達経路を媒介しています。
タンパク質リン酸化反応は瞬時かつ可逆的におこり、他の活性制御の主要な様式として細胞内情報伝達の基本的な過程の1つです。
リン酸化Phosphorylation(ホスホリル化)を触媒する、たんぱく質にリン酸基を付加させ化学反応を起こさせる酵素は一般にキナーゼ Kinase(プロテインキナーゼ)によっておこなわれています。キナーゼは、タンパク質の特定の部位をリン酸化しその機能を変える働きをします。
なお、ATP(アデノシン三リン酸：Adenosine Tri-Phosphate)生合成を単にリン酸化と呼ぶこともあります。
リン酸化された酵素は再びホスファターゼによって脱リン酸化し再び元の酵素に戻り次の情報による活性化に備えタンパク質リン酸化の可逆性に関与しています。
リン酸化は通常、真核生物(動物、植物、カビや原生動物など)のタンパク質のセリン、トレオニン、そしてチロシンの残基Residue(アミノ酸)に起こります。セリン、トレオニン、チロシン残基に加えて、リン酸化は原核生物のタンパク質の塩基性アミノ酸のヒスチジン、アルギニン、リシンにも起っています。
りん酸化反応は、有機化合物の中でもヌクレオシドNucleoside(酵素での分解でリン酸だけを離して塩基と糖の結合したままのものができる塩基と糖の結合)にりん酸基を付加させてヌクレオチドNucleotideとしてDNAやRNAを合成する上で重要な反応です。この反応を利用し、りん酸化剤とし種々の試薬、りん酸化法が開発されています。
リン酸化には、がん抑制たんぱく質もあり、活性化した細胞周期の進行を抑えたり（いくつかの要因によっては逆にする）、アポトーシス(細胞死)を導くことができるのです。この活動は、細胞の状態がダメージを受けているか生理機能が通常の健康な個体を妨げるているときのみ生じます。
非活性化シグナルのとき、タンパク質は再び脱リン酸され作用を止めます。
◇キナーゼKinase
酵素作用をおこさせる物質につけられる。最近では、糖又は、糖のリン酸エステルにリン酸を付加する酵素をいうことが多くリン酸化酵素とも呼ばれる。
エンテロキナーゼEnterokinaseは、十二指腸に存在し、すい臓の膵液中のトリプシノーゲンによって活性化させトリプシン(タンパク質消化酵素)を生成する。ヘキソキナーゼ、ホスホヘキソキナーゼがありアルコール発酵に重要な役目をしている。納豆キナーゼ等がある。
◇ホスファターゼPhosphatase
有機物のリン酸エステルを加水分解してリン(P)を遊離させる酵素。血液中のホスファターゼはビタミンＤ欠乏で増加するのでこの酵素の活性を測定しくる病(ビタミンD欠乏症)の診断に用いる。
可逆的リン酸化は、体内でも重要な情報伝達機能として働いています。それらには、たんぱく質、アミノ酸が大きく関与しています。過不足のないバランスの取れた食生活が望まれます。
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