Põhiline erinevus ubikvitineerimise ja sumoüülimise vahel on see, et ubikvitineerimine on translatsioonijärgne modifikatsioon, mis võib märkida valkude lagunemist või millel on muud üksikud funktsioonid, samas kui sumoüülimine on translatsioonijärgne modifikatsioon, mida rakkudes ei kasutata valkude märgistamiseks. degradatsioon.
Translatsioonijärgsed modifikatsioonid on kovalentsed ja ensümaatilised modifikatsioonid, mis toimuvad pärast valgusünteesi. Need modifikatsioonid reguleerivad valgu aktiivsust. Väikeste keemiliste rühmade, suhkru, lipiidide ja polüpeptiidide kinnitumine muudavad valke. Ubikvitiin on kõige tuntum polüpeptiidi modifikaator. Lisaks on mitmeid ubikvitiinitaolisi valke. Väike ubikvitiiniga seotud modifikaator (SUMO) on üks selline modifikaator. Seetõttu on ubikvitinatsioon ja sumoüülimine kaks translatsioonijärgset modifikatsiooni. Ubikvitinatsioon märgib valgud lagunemiseks. Seevastu sumoüülimist ei kasutata valkude lagunemise märgistamiseks. Mõlemad modifikatsioonid reguleerivad valgu lokaliseerimist ja aktiivsust. Need on pöörduvad protsessid.
Mis on ubikvitinatsioon?
Ubikvitiin on polüpeptiidi modifikaator. See on väike valk, mis toimib molekulaarse märgisena valkude translatsioonijärgsel modifitseerimisel. Ubikvitinatsioon on protsess, mis kasutab ubikvitiini translatsioonijärgseks muutmiseks. Erinevad ensüümid katalüüsivad ubikvitiini kovalentset konjugatsiooni valkudega. See toimub ATP juuresolekul. Ensüümid, mis katalüüsivad ubikvitineerimist, on ubikvitiini aktiveerivad ensüümid, ubikvitiini konjugeerivad ensüümid ja ubikvitiini ligaasid.
Joonis 01: Ubikvitinatsioon
Ubikvitinatsioonil on oluline roll valkude suunamisel proteolüütilisele lagunemisele. Lisaks võib ubikvitineerimine reguleerida ka valgu lokaliseerimist ja aktiivsust. Seda protsessi saab tagasi pöörata deubikvitinaasi ensüümide toimel.
Mis on SUMOylation?
SUMOylation on veel üks translatsioonijärgne modifikatsioon, mis kasutab väikseid ubikvitiinilaadseid modifikaatoreid (SUMO-sid). SUMO-de kovalentne kinnitumine muudab valgu struktuuri ja funktsiooni. SUMOüülimine muudab kovalentselt suurt hulka valke, mis osalevad paljudes rakuprotsessides, sealhulgas geeniekspressioonis, kromatiini struktuuris, signaaliülekandes ja genoomi säilitamises.
Joonis 02: SUMO valk
SUMOüülimine reguleerib valkude lokaliseerimist ja aktiivsust sarnaselt ubikvitinatsiooniga. Kuid erinev alt ubikvitineerimisest ei märgista ega märgista sumoüülimine valke lagunemiseks. Sarnaselt ubikvitineerimisega on sumoüülimine ensümaatiline protsess, mida katalüüsivad ensüümid.
Millised on ubikvitinatsiooni ja SUMOüülimise sarnasused?
- Ubiquitination ja Sumoylation on kaks olulist translatsioonijärgset modifikatsiooni.
- Nii sumoüülimine kui ka ubikvitinatsioon on pöörduvad protsessid.
- Neil on bioloogilistes funktsioonides oluline roll.
- Mõnda valku saab modifitseerida SUMO ja ubikvitiini abil.
- Mõlemad protsessid muudavad valgu funktsiooni.
- Lisaks reguleerivad mõlemad translatsioonijärgsed modifikatsioonid valgu lokaliseerimist ja aktiivsust.
- Need vajavad ensüümide kaskaadi.
Mis vahe on ubikvitineerimisel ja SUMOüülimisel?
Ubiquitination ja SUMOylation on kaks translatsioonijärgset modifikatsiooni, mis muudavad valkude funktsiooni. Ubikvitineerimine on ubikvitiini kovalentne konjugeerimine valkudega, samas kui SUMOylation on SUMOde lisamine valkudele. Veelgi enam, ubikvitineerimine märgistab valke proteolüütiliseks lagunemiseks, samas kui SUMOylation ei märgista valke lagunemiseks. Seega on see peamine erinevus ubikvitineerimise ja sumoüülimise vahel.
Allpool olev infograafik näitab rohkem üksikasju ubikvitineerimise ja sumoüülimise erinevuse kohta.
Kokkuvõte – ubikvitinatsioon vs SUMOylation
Ubikvitinatsioon ja sumoüülimine on kaks olulist translatsioonijärgset modifikatsiooni. Mõlemad on pöörduvad protsessid, mida katalüüsivad ensüümid. Ubikvitineerimisel on ubikvitiin polüpeptiidi modifikaatoriks, sumoüülimisel aga SUMO-d. Ubikvitiinid on kovalentselt konjugeeritud valkudega ja muudavad nende struktuuri ja funktsiooni. SUMO-sid lisatakse valkudele sumoüülimisel. SUMOüülimine on reaktsiooniskeemi ja kasutatud ensüümiklasside poolest analoogne ubikvitüleerimisega. Kuid ubikvitineerimine märgistab valke proteasoomist sõltuvaks lagunemiseks, samas kui sumoüülimine ei hõlma valkude märgistamist lagunemiseks. Seega on see peamine erinevus ubikvitineerimise ja sumoüülimise vahel.
