Rozdiel medzi kinázou a fosfatázou

Kináza verzus fosfatáza
 

Rozdiel medzi kinázou a fosfatázou vyplýva zo skutočnosti, že tieto dva enzýmy podporujú dva opačné procesy. Kináza a fosfatáza sú dva dôležité enzýmy, ktoré sa zaoberajú fosfátmi nachádzajúcimi sa v biologických systémoch. Enzýmy sú trojrozmerné globulárne proteíny, ktoré pôsobia ako biologické katalyzátory mnohých biochemických reakcií v bunkách. Kvôli tejto schopnosti bol príchod enzýmov považovaný za jednu z najdôležitejších udalostí vo vývoji života. Enzýmy zvyšujú rýchlosť biochemických reakcií zdôrazňovaním špecifických chemických väzieb. Kináza a fosfatáza sú dva základné enzýmy, ktoré sa zúčastňujú na fosforylácia proteínu. Fosforylácia proteínov uľahčuje kľúčové funkcie proteínov, vrátane bunkového metabolizmu, diferenciácie buniek, transdukcie signálu počas rastu, transkripcie, imunitnej odpovede, atď. Fosforylácia proteínov zahŕňa konformačné zmeny proteínových molekúl pridaním fosfátovej skupiny z molekúl ATP, zatiaľ čo defosforylácia Výraz "odstránenie fosfátov" zahrnuje odstránenie fosfátových skupín z proteínu. Fosforylačné a defosforylačné procesy sú katalyzované kinázovými a fosfatázovými enzýmami. V tomto článku sa bude diskutovať o rozdieloch medzi kinázou a fosfatázou zdôraznením dôležitých faktov o kináze a fosfatáze.

Čo je Kinase?

Kinázy sú skupina enzýmov, ktoré katalyzujú fosforylačné reakcie pridaním fosfátových skupín z ATP k proteínovým molekulám. Fosforylačná reakcia je jednosmerná kvôli masívnemu uvoľňovaniu energie s rozpadom väzby fosfát-fosfát v ATP za vzniku ADP. Existuje mnoho rôznych typov proteínkináz a každá kináza je zodpovedná za fosforyláciu špecifického proteínu alebo súboru proteínov. Ak však vezmeme do úvahy štruktúru aminokyselín všeobecne, kinázy môžu pridať fosfátové skupiny k trom typom aminokyselín, ktoré pozostávajú z OH skupiny ako súčasti ich R skupiny. Tieto tri aminokyseliny sú serín, treonín a tyrozín. Proteínkinázy sú kategorizované na základe týchto troch aminokyselinových substrátov. Trieda serín / treonínkináza sa podobá najviac cytoplazmatickým proteínom. Počas procesu fosforylácie môže kináza zvyšovať alebo znižovať aktivitu proteínu. Aktivita však závisí od miesta fosforylácie a štruktúry fosforylovaného proteínu.

Základná fosforylačná reakcia

Čo je fosfatáza?

Reverzná reakcia fosforylácie defosforylácia je katalyzovaná fosfatázovými enzýmami. Počas defosforylácie fosfatáza odstraňuje fosfátové skupiny z proteínových molekúl. Preto proteín aktivovaný kinázou môže byť deaktivovaný fosfatázou. Defosforylačná reakcia však nie je reverzibilná. V bunkách sa nachádza veľa rôznych fosfatáz. Niektoré fosfatázy sú vysoko špecifické a defosforylujú jeden alebo niekoľko proteínov, zatiaľ čo iné odstraňujú fosfáty v širokom spektre proteínov. Fosforečnany sú hydrolázy, pretože používajú molekulu vody na defosforyláciu. Na základe substrátovej špecificity môžu byť fosfatázy rozdelené do piatich tried a to; tyrozín-špecifické fosfatázy, serín / treonín špecifické fosfatázy, fosfatázy s duálnou špecifickosťou, histidínové fosfatázy a lipidové fosfatázy.

Mechanizmus defosforylácie tyrozínu pomocou CDP

Aký je rozdiel medzi kinázou a fosfatázou?

• Kinázové enzýmy katalyzujú fosforyláciu proteínov pridaním fosfátových skupín z molekúl ATP. Fosfatázové enzýmy katalyzujú defosforylačné reakcie odstránením fosfátových skupín z proteínov.

• Kináza používa ATP na získanie fosfátových skupín, zatiaľ čo fosfatáza používa molekuly vody na odstránenie fosfátových skupín.

• Proteíny, ktoré sú aktivované kinázou, môžu byť deaktivované fosfatázou.

Snímky s láskavým dovolením:

1. Základná fosforylačná reakcia podľa Bdoc13 (CC BY-SA 3.0)
2. Mechanizmus defosforylácie tyrozínu pomocou CDP podľa Bassophile (CC BY-SA 3.0)