Avainero – kinaasi vs fosforylaasi
Sekä kinaasi että fosforylaasi ovat entsyymejä, jotka käsittelevät fosfaattia, vaikka niiden toiminnassa ja luonteessa on eroja. Keskeinen ero niiden välillä on, että kinaasi on entsyymi, joka katalysoi fosfaattiryhmän siirtymistä ATP-molekyylistä tiettyyn molekyyliin, kun taas fosforylaasi on entsyymi, joka tuo fosfaattiryhmän orgaaniseen molekyyliin, erityisesti glukoosiin. Tämä artikkeli esittelee sinulle kinaasi- ja fosforylaasientsyymejä, jotka käsittelevät fosfaattia, ja selittää, mitkä erot ovat kinaasilla ja fosforylaasilla.
Mikä on fosforylaasi?
Earl W. Sutherland Jr. löysi fosforylaasit 1930-luvun lopulla. Nämä entsyymit katalysoivat fosfaattiryhmän lisäämistä epäorgaanisesta fosfaatista tai fosfaatti+vedystä orgaanisen molekyylin vastaanottajaan. Esimerkiksi glykogeenifosforylaasi voi katalysoida glukoosi-1-fosfaatin synteesiä glukaanista, joka sisältää glykogeeni-, tärkkelys- tai m altodekstriinimolekyylin. Reaktio tunnetaan fosforolyysinä, joka on myös samanlainen kuin hydrolyysi. Ainoa ero on kuitenkin se, että se on fosfaatti, ei vesimolekyyli, joka on asetettu sidoksen päälle.
Polynukleotidifosforylaasin rakenne
Mikä on kinaasi?
Kinaasientsyymi voi katalysoida fosfaattiryhmien siirtymistä korkeaenergisista, fosfaattia luovuttavista molekyyleistä tiettyihin substraatteihin. Tämä prosessi tunnistetaan fosforylaatioksi, kun substraatti saa fosfaattiryhmän ja korkeaenerginen ATP-molekyyli luovuttaa fosfaattiryhmän. Tässä fosforylaatioprosessissa kinaaseilla on merkittävä rooli, ja se on osa suurempaa fosfotransferaasien perhettä. Siten kinaasit ovat erittäin tärkeitä solujen aineenvaihdunnassa, proteiinien säätelyssä, solujen kuljetuksessa ja lukuisissa solureiteissä.
Dihydroksiasetonikinaasi kompleksissa ei-hydrolysoituvan ATP-analogin kanssa
Mitä eroja kinaasilla ja fosforylaasilla on?
Kinaasin ja fosforylaasin määritelmä
Kinaasi: Kinaasi on entsyymi, joka katalysoi fosfaattiryhmien siirtymistä korkeaenergisista, fosfaattia luovuttavista molekyyleistä tiettyihin substraatteihin.
Fosforylaasi: Fosforylaasi on entsyymi, joka katalysoi fosfaattiryhmän lisäämistä epäorgaanisesta fosfaatista tai fosfaatti+vedystä orgaanisen molekyylin vastaanottajaan.
Kinaasin ja fosforylaasin ominaisuudet
Toimintamekanismi
Kinaasi: Katalysoi ATP:n terminaalisen fosfaattiryhmän siirtymistä substraatin -OH-ryhmään. Näin tuotteeseen muodostuu fosfaattiesterisidos. Reaktio tunnetaan nimellä fosforylaatio, ja kokonaisreaktio kirjoitetaan
Fosforylaasi: Katalysoi fosfaattiryhmän siirtymistä orgaaniseen molekyyliin. Reaktio tunnetaan nimellä fosforylyysi ja kokonaisreaktio kirjoitetaan
Fosfaattiluovuttaja kinaasi- ja fosforylaasientsyymien reaktiossa
Kinaasi: fosfaattiryhmä ATP-molekyylistä
Fosforylaasi: fosfaattiryhmä epäorgaanisesta fosfaatista
Kinaasin ja fosforylaasientsyymien substraatti
Kinaasi: Tietyt orgaaniset molekyylit, kuten hiilihydraatti, proteiini tai lipidi
Fosforylaasi: Orgaaninen molekyyli, pääasiassa glukoosi
Kinaasin ja fosforylaasientsyymien lopputuotteet
Kinaasi: ADP (energiamolekyyli) + fosforyloitu substraatti
Fosforylaasi: Jos substraatti on glukoosia, se voi tuottaa glukoosi-1-fosfaattia
Kinaasin ja fosforylaasientsyymien rakenne
Kinaasi: Kinaasi on erittäin monimutkainen tertiäärinen rakenneproteiini.
Fosforylaasi: Fosforylaasin biologisesti aktiivinen muoto on kahden yhtä suuren proteiinin alayksikön dimeeri. Esimerkiksi glykogeenifosforylaasi on v altava proteiini, joka sisältää 842 aminohappoa ja massa 97,434 kDa. Glykogeenifosforylaasidimeerillä on useita biologisesti tärkeitä osia, mukaan lukien katalyyttiset kohdat, glykogeenin sitoutumiskohdat sekä allosteeriset kohdat.
Kinaasin ja fosforylaasientsyymin säätely
Kinaasi: Kinaasien aktiivisuus on erittäin säädeltyä, ja niillä on voimakas vaikutus soluun. Kinaasit aktivoituvat päälle tai pois päältä fosforyloimalla, sitoutumalla proteiiniaktivaattoriin tai proteiini-inhibiittoriin tai säätelemällä niiden sijaintia solussa suhteessa niiden substraatteihin.
Fosforylaasi: Glykogeenifosforylaasia säätelee sekä allosteerinen kontrolli että fosforylaatio. Hormonit, kuten epinefriini ja insuliini, voivat myös säädellä glykogeenifosforylaasia.
Kinaasi- ja fosforylaasientsyymien luokitus
Kinaasi: Kinaasit luokitellaan kattaviin ryhmiin substraatin mukaan, johon ne vaikuttavat, kuten proteiinikinaasit, lipidikinaasit ja hiilihydraattikinaasit.
Fosforylaasi: Fosforylaasit on luokiteltu kahteen osaan; Glykosyylitransferaasit ja Nukleotidyylitransferaasit. Esimerkkejä glykosyylitransferaaseista ovat
- glykogeenifosforylaasi
- tärkkelysfosforylaasi
- m altodekstriinifosforylaasi
- Puriininukleosidifosforylaasi
Esimerkki nukleotidyylitransferaaseista on
Polynukleotidifosforylaasi
Kinaasi- ja fosforylaasientsyymien patologia
Kinaasi: Hallitsematon kinaasiaktiivisuus voi aiheuttaa syöpää ja sairauksia ihmisillä, mukaan lukien tietyntyyppiset leukemiat ja monet muut, koska kinaasit säätelevät monia vaiheita, jotka säätelevät solusykliä, mukaan lukien kasvua, liikettä ja kuolemaa.
Fosforylaasi: Jotkut mediaaliset sairaudet, kuten glykogeenin varastointisairaus tyyppi V – lihasglykogeeni ja glykogeenin varastointisairaus tyyppi VI – maksan glykogeeni jne. liittyvät fosforylaaseihin.
