Διαφορά μεταξύ κινάσης και φωσφορυλάσης | Κινάση Vs Φωσφορυλάση

Βασική διαφορά - Κινάση vs Φωσφορυλάση

Τόσο η κινάση όσο και η φωσφορυλάση είναι ένζυμα που ασχολούνται με το φωσφορικό, αν και υπάρχει μια διαφορά στη λειτουργία και τη φύση τους. Η βασική διαφορά μεταξύ τους είναι ότι το Κινάση είναι ένα ένζυμο που καταλύει τη μεταφορά μιας φωσφορικής ομάδας από το μόριο ΑΤΡ σε ένα συγκεκριμένο μόριο, ενώ η φωσφορυλάση είναι ένα ένζυμο που εισάγει μια φωσφορική ομάδα σε ένα οργανικό μόριο, ιδιαίτερα τη γλυκόζη. Αυτό το άρθρο θα σας εισάγει σε ένζυμα κινάσης και φωσφορυλάσης που ασχολούνται με τα φωσφορικά και θα εξηγήσετε ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ της κινάσης και της φωσφορυλάσης.

Τι είναι η φωσφορυλάση;

Οι φωσφορυλάσες ανακαλύφθηκαν από τον Earl W. Sutherland Jr. στα τέλη της δεκαετίας του 1930. Αυτά τα ένζυμα καταλύουν την προσθήκη μιας φωσφορικής ομάδας από ένα ανόργανο φωσφορικό ή φωσφορικό + υδρογόνο σε έναν οργανικό αποδέκτη μορίων. Ως παράδειγμα, φωσφορυλάση γλυκογόνου μπορεί να καταλύει τη σύνθεση φωσφορικής γλυκόζης-1 από γλυκάνη που περιλαμβάνει μόριο γλυκογόνου, αμύλου ή μαλτοδεξτρίνης. Η αντίδραση είναι γνωστή ως φωσφορόλυση η οποία είναι επίσης παρόμοια με την υδρόλυση. Ωστόσο, η μόνη ανομοιογένεια είναι ότι είναι ένα φωσφορικό άλας, όχι μόριο νερού που τοποθετείται στον δεσμό.

Δομή της πολυνουκλεοτιδικής φωσφορυλάσης

Τι είναι η κινάση;

Το ένζυμο κινάσης μπορεί να καταλύει τη μεταφορά φωσφορικών ομάδων από μόρια υψηλής δόσης, που δίνουν φωσφορικά σε συγκεκριμένα υποστρώματα. Αυτή η διαδικασία αναγνωρίζεται ως φωσφορυλίωση όταν το υπόστρωμα αποκτά μια φωσφορική ομάδα και το μόριο υψηλής ενέργειας του ΑΤΡ δωρίζει μια φωσφορική ομάδα. Σε αυτή τη διαδικασία φωσφορυλίωσης, οι κινάσες διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο και αποτελούν μέρος της μεγαλύτερης οικογένειας φωσφοτρανσφερασών. Έτσι, οι κινάσες είναι πολύ σημαντικές στον μεταβολισμό των κυττάρων, στη ρύθμιση των πρωτεϊνών, στην κυτταρική μεταφορά και στις πολυάριθμες κυτταρικές οδούς.

Κινάση διυδροξυακετόνης σε σύμπλοκο με μη υδρολυόμενο ανάλογο ATP

Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ της κινάσης και της φωσφορυλάσης;

Ορισμός Κινάση και φωσφορυλάση

Κινάση: Η κινάση είναι ένα ένζυμο που καταλύει τη μεταφορά φωσφορικών ομάδων από μόρια υψηλής πρόσληψης φωσφορικών σε συγκεκριμένα υποστρώματα.

Φωσφορυλάση: Η φωσφορυλάση είναι ένα ένζυμο που καταλύει την προσθήκη μιας φωσφορικής ομάδας από ένα ανόργανο φωσφορικό ή φωσφορικό + υδρογόνο σε έναν οργανικό αποδέκτη μορίων.

Χαρακτηριστικά Κινάση και φωσφορυλάση

Μηχανισμός δράσης

Κινάση: Καταλύστε τη μετάδοση μιας τελικής φωσφορικής ομάδας ΑΤΡ σε μια ομάδα -ΟΗ σε ένα υπόστρωμα.Με τον τρόπο αυτό παράγεται ένας δεσμός φωσφορικού εστέρα στο προϊόν. Η αντίδραση είναι γνωστή ως φωσφορυλίωση, και η συνολική αντίδραση γράφεται ως

Φωσφορυλάση: Καταλύει την εισαγωγή μιας φωσφορικής ομάδας σε ένα οργανικό μόριο. Η αντίδραση είναι γνωστή ως φωσφορυλίωση και η συνολική αντίδραση είναι γραμμένη ως

δότης φωσφορικών στην αντίδραση κινάσης και φωσφορυλάσης

Κινάση: Φωσφορυλάση:

Φωσφορική ομάδα από ανόργανο φωσφορικό Υποστρώματα ενζύμων κινάσης και φωσφορυλάσης

Κινάση:

Ειδικά οργανικά μόρια όπως υδατάνθρακες, πρωτεΐνες ή λιπίδια < Τελικά προϊόντα ενζύμων κινάσης και φωσφορυλάσης Κινάση:

ADP (ενεργειακό μόριο) + φωσφορυλιωμένο υπόστρωμα Φωσφορυλάση:

Δομή ένζυμα κινάσης και φωσφορυλάσης

Κινάση: Η κινάση είναι μια πολύ περίπλοκη πρωτεΐνη τριτοταγούς δομής.

Φωσφορυλάση: Η βιολογικώς δραστική μορφή φωσφορυλάσης είναι ένα διμερές δύο ισοδύναμων υπομονάδων πρωτεϊνών. Για παράδειγμα, η γλυκογόνο φωσφορυλάση είναι μια τεράστια πρωτεΐνη, που περιέχει 842 αμινοξέα και μάζα 97,434 kDa. Το διμερές φωσφορυλάσης γλυκογόνου έχει διάφορες τομές βιολογικής σημασίας, συμπεριλαμβανομένων καταλυτικών θέσεων, θέσεων δέσμευσης γλυκογόνου καθώς και αλλοστερικών θέσεων.

Ρύθμιση του ενζύμου κινάσης και φωσφορυλάσης

Κινάση: Η δραστικότητα των κινασών είναι ιδιαίτερα ρυθμισμένη και έχει έντονα αποτελέσματα σε ένα κύτταρο. Οι κινάσες ενεργοποιούνται ή απενεργοποιούνται με φωσφορυλίωση, με δέσμευση ενεργοποιητή πρωτεΐνης ή αναστολέα πρωτεΐνης ή με ρύθμιση της θέσης τους στο κύτταρο σε σχέση με τα υποστρώματά τους.

Φωσφορυλάση: Η φωσφορυλάση του γλυκογόνου ρυθμίζεται τόσο από τον αλλοστερικό έλεγχο όσο και από τη φωσφορυλίωση. Οι ορμόνες όπως η επινεφρίνη και η ινσουλίνη μπορούν επίσης να ρυθμίζουν τη φωσφορυλάση γλυκογόνου.

Ταξινόμηση ενζύμων κινάσης και φωσφορυλάσης

Κινάση: Οι κινάσες κατηγοριοποιούνται σε ολοκληρωμένες ομάδες από το υπόστρωμα στο οποίο δρουν, όπως κινάσες πρωτεΐνης, κινάσες λιπιδίων και κινάσες υδατανθράκων.

Φωσφορυλάση: Οι φωσφορυλάσες κατηγοριοποιούνται σε δύο. Γλυκοσυλτρανσφεράσες και Νουκλεοτιδυλοτρανσφεράσες. Παραδείγματα γλυκοσυλτρανσφερασών είναι

φωσφορυλάση γλυκογόνου

φωσφορυλάση αμύλου φωσφορυλάση μαλτοδεξτρίνης

Φωσφορυλάση νουκλεοζιδίου πουρίνης Παράδειγμα νουκλεοτιδυλοτρανσφερασών είναι

• Φωσφορυλάση πολυνουκλεοτιδίων
• Παθολογία ενζύμων κινάσης και φωσφορυλάσης < > Κινάση:
• Η ανεξέλεγκτη δραστηριότητα κινάσης μπορεί να προκαλέσει καρκίνο και ασθένεια στους ανθρώπους, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων τύπων λευχαιμίας και πολλών άλλων επειδή οι κινάσες ρυθμίζουν πολλές φάσεις που ελέγχουν τον κυτταρικό κύκλο, συμπεριλαμβανομένης της ανάπτυξης, της κίνησης και του θανάτου.
• Φωσφορυλάση:

Ορισμένες μεσαίες συνθήκες όπως η ασθένεια αποθήκευσης του γλυκογόνου τύπου V - γλυκογόνο των μυών και η ασθένεια αποθήκευσης του γλυκογόνου τύπου VI - γλυκογόνο του ήπατος κλπ. Σχετίζονται με φωσφορυλάσες.

• Αναφορές Chang. S., Rosenberg, Μ. J., Morton, Η., Francomano, C. Α. And Biesecker, L. G. (1998). Αναγνώριση μετάλλαξης στη γλυκογόνο φωσφορυλάση του ήπατος στη νόσος αποθήκευσης γλυκογόνου τύπου VI.

Hum. Mol. Genet.,

7 (5): 865-70. Ciesla, J., Frączyk, Τ. And Rode, W. (2011). Φωσφορυλίωση των βασικών υπολειμμάτων αμινοξέων σε πρωτεΐνες: σημαντική, αλλά πολύ χαμένη.

Acta Biochimica Polonica ,

58 (2): 137-147. Hunter, Τ. (1991). Ταξινόμηση πρωτεϊνικής κινάσης. Μέθοδοι σε ενζυμολογία , 200: 3-37. Johnson, L. Ν. (2009). Η ρύθμιση της φωσφορυλίωσης πρωτεϊνών. Biochem Soc. Trans ., 37 (2): 627-641. Johnson, L.N. και Barford, D. (1993). Τα αποτελέσματα της φωσφορυλίωσης στη δομή και τη λειτουργία των πρωτεϊνών. Ετήσια επισκόπηση της βιοφυσικής και της βιομοριακής δομής , 22 (1): 199-232. Manning, G. and Whyte, D. Β. (2002). Το συμπλήρωμα πρωτεϊνικής κινάσης του ανθρώπινου γονιδιώματος. Επιστήμη , 298 (5600): 1912-1934. Εικόνα ευγενική παραχώρηση: "Ενεργός θέση της κινάσης διυδροξυακετόνης" από Bdoc13 - Το δικό του έργο. (CC BY-SA 3. 0) μέσω του Wikimedia Commons "Crystal structure 1E3P". (Δημόσιος τομέας) μέσω του Wikimedia Commons