بروتين الفوسفاتيز 1 (PP1) هو إنزيم يسمى البروتين سيرين/ثريونين الفوسفاتيز ، والذي يشمل فسفاتاز البروتين المعتمد على المعادن (PPMs) والفوسفاتيز القائم على حمض الأسبارتيك.يلعب PP1 دورًا مهمًا في استقلاب الجليكوجين ، وتقلص العضلات ، والعملية الخلوية ، والنشاط العصبي ، وربط الحمض النووي الريبي ، والانقسام ، وانقسام الخلايا ، وموت الخلايا المبرمج ، وتوليف البروتين ، وتنظيم مستقبلات الغشاء والقنوات.
يحتوي كل إنزيم PP1 على وحدة فرعية حفزية واحدة ووحدة فرعية تنظيمية واحدة على الأقل.تتكون الوحدة الفرعية الحفزية من بروتين مجال واحد يضم حوالي 30 كيلومترًا ويمكن أن يشكل مجمعات مع وحدات فرعية تنظيمية أخرى.يتم الحفاظ على هذه الوحدة الفرعية الحفزية بشكل كبير في جميع حقيقيات النوى ، مما يشير إلى أنها تشترك في آلية تحفيزية مشتركة.يمكن أن تشكل الوحدات الفرعية الحفزية أيضًا مجمعات ذات وحدات فرعية تنظيمية مختلفة ، والتي تلعب دورًا مهمًا في خصوصية الركيزة والتوطين داخل الخلايا.
لا يغير وجود الوحدات الفرعية التنظيمية نشاط PP1 فحسب ، بل يساعد أيضًا على أداء وظائف مختلفة في بيئات خلوية مختلفة.
PP1 الحفاز ربط أيونات معدنية ، والتي تنشط الماء ، مما يؤدي بدوره إلى نوبة نووية على ذرات الفوسفور.هذه العملية هي مفتاح فهم وظيفة PP1 في الخلايا.
تشمل المثبطات المحتملة لـ PP1 مجموعة من السموم الطبيعية مثل حمض أوكادا و microcystin.تؤثر هذه السموم على النشاط الحفاز لـ PP1 ، وبالتالي تنظيم وظيفتها البيولوجية.
PP1 دورًا رئيسيًا في تنظيم مستويات السكر في الدم في الكبد وأيض الجليكوجين.إنه يضمن أن التنظيم المعاكس لانهيار الجليكوجين والتوليف يتفاعل.تشمل المنظمين الرئيسيين فسفوريلاز الجليكوجين A ، الذي يعمل كمستشعر للسكر في خلايا الكبد ، والتي بدورها تؤثر على نشاط PP1.عندما تنخفض مستويات السكر في الدم ، ترتبط حالة النوع النشط لفوسفاتيز الجليكوجين بقوة بـ PP1 ، وبالتالي تثبيط نشاط الفوسفاتيز.على العكس ، عندما يكون نسبة السكر في الدم مرتفعًا جدًا ، يتم إطلاق PP1 ، مما يؤدي إلى تنشيط تخليق الجليكوجين.
عندما تتطلب إشارات عضلات الجسم تحلل الجليكوجين وزيادة نسبة السكر في الدم ، سيتم ضبط PP1 حسب الحاجة.
في الدراسات السريرية ، تم العثور على PP1 لترتبط بآليات مرضية لمجموعة متنوعة من الأمراض ، مثل مرض الزهايمر والإيدز.وقد أظهرت الدراسات أن نشاط PP1 قد انخفض بشكل كبير في دماغ المرضى الذين يعانون من مرض الزهايمر ، مما يشير إلى دوره المحتمل في تطور المرض.
PP1 عبارة عن إنزيم متعدد السنين قد يحتوي على الوحدات الفرعية التالية: الوحدات الفرعية الحفزية PPP1CA ، PPP1CB ، PPP1CC ، وسلسلة من الوحدات الفرعية التنظيمية.
من خلال هذه الوحدات الفرعية التنظيمية المختلفة ، يمكن تنظيم نشاط PP1 بدقة ، مما يجعل وظائفه أكثر تنوعًا في الكائنات الحية.هل يمكن أن يستجيب هذا التنظيم بشكل فعال لمختلف الاحتياجات الفسيولوجية للأيض والعصبية وغيرها ، وإلى أي مدى يمكن أن يؤثر على تطور المرض؟