Peamine erinevus – kinaas vs fosforülaas
Nii kinaas kui ka fosforülaas on ensüümid, mis tegelevad fosfaadiga, kuigi nende funktsioon ja olemus erinevad. Peamine erinevus nende vahel on see, et kinaas on ensüüm, mis katalüüsib fosfaatrühma ülekandmist ATP molekulilt määratud molekulile, samas kui fosforülaas on ensüüm, mis viib fosfaatrühma orgaanilisse molekuli, eriti glükoosisse. See artikkel tutvustab teile kinaasi ja fosforülaasi ensüüme, mis tegelevad fosfaadiga, ning selgitab, millised on erinevused kinaasi ja fosforülaasi vahel.
Mis on fosforülaas?
Fosforülaasid avastas Earl W. Sutherland Jr 1930. aastate lõpus. Need ensüümid katalüüsivad fosfaatrühma lisamist anorgaanilisest fosfaadist või fosfaat+vesinikust orgaanilise molekuli aktseptorile. Näiteks võib glükogeeni fosforülaas katalüüsida glükoos-1-fosfaadi sünteesi glükaanist, mis sisaldab glükogeeni, tärklise või m altodekstriini molekuli. Reaktsiooni nimetatakse fosforolüüsiks, mis on samuti sarnane hüdrolüüsiga. Ainus erinevus seisneb aga selles, et sidemele asetatud on fosfaat, mitte veemolekul.
Polünukleotiidfosforülaasi struktuur
Mis on kinaas?
Kinaasensüüm võib katalüüsida fosfaatrühmade ülekannet suure energiatarbega fosfaate annetavatelt molekulidelt teatud substraatidele. Seda protsessi identifitseeritakse kui fosforüülimist, kui substraat saab fosfaatrühma ja ATP suure energiaga molekul loovutab fosfaatrühma. Selles fosforüülimisprotsessis mängivad kinaasid olulist rolli ja need on osa suuremast fosfotransferaaside perekonnast. Seega on kinaasid väga olulised rakkude metabolismis, valkude reguleerimises, raku transpordis ja paljudes rakuteedes.
Dihüdroksüatsetoonkinaas kompleksis mittehüdrolüüsitava ATP analoogiga
Millised on erinevused kinaasi ja fosforülaasi vahel?
Kinaasi ja fosforülaasi määratlus
Kinaas: kinaas on ensüüm, mis katalüüsib fosfaatrühmade ülekannet suure energiatarbega fosfaate annetavatelt molekulidelt teatud substraatidele.
Fosforülaas: Fosforülaas on ensüüm, mis katalüüsib fosfaatrühma lisamist anorgaanilisest fosfaadist või fosfaat+vesinikust orgaanilise molekuli aktseptorile.
Kinaasi ja fosforülaasi omadused
Toimemehhanism
Kinaas: katalüüsib ATP terminaalse fosfaatrühma ülekandumist substraadil olevale -OH rühmale. Seeläbi tekitada tootes fosfaatesterside. Reaktsiooni nimetatakse fosforüülimiseks ja üldine reaktsioon on kirjutatud kui
Fosforülaas: katalüüsib fosfaatrühma viimist orgaanilisse molekuli. Reaktsiooni nimetatakse fosforülüüsiks ja üldine reaktsioon on kirjutatud kui
Fosfaadi doonor kinaasi ja fosforülaasi ensüümide reaktsioonis
Kinaas: fosfaatrühm ATP molekulist
Fosforülaas: fosfaatrühm anorgaanilisest fosfaadist
Kinaasi ja fosforülaasi ensüümide substraat
Kinaas: spetsiifilised orgaanilised molekulid, nagu süsivesikud, valgud või lipiidid
Fosforülaas: orgaaniline molekul, peamiselt glükoos
Kinaasi ja fosforülaasi ensüümide lõpptooted
Kinaas: ADP (energiamolekul) + fosforüülitud substraat
Fosforülaas: kui substraat on glükoos, võib see toota glükoos-1-fosfaati
Kinaasi ja fosforülaasi ensüümide struktuur
Kinaas: kinaas on väga keerulise tertsiaarse struktuuriga valk.
Fosforülaas: Fosforülaasi bioloogiliselt aktiivne vorm on kahe võrdse valgu alamühiku dimeer. Näiteks glükogeeni fosforülaas on tohutu valk, mis sisaldab 842 aminohapet ja mille mass on 97,434 kDa. Glükogeeni fosforülaasi dimeeril on mitu bioloogilise tähtsusega sektsiooni, sealhulgas katalüütilised saidid, glükogeeni sidumissaidid ja allosteerilised saidid.
Kinaasi ja fosforülaasi ensüümi reguleerimine
Kinaas: kinaaside aktiivsus on tugev alt reguleeritud ja neil on intensiivne mõju rakule. Kinaasid aktiveeritakse sisse või välja fosforüülimise, valguaktivaatori või valguinhibiitori seondumise või nende asukoha rakus reguleerimise teel substraatide suhtes.
Fosforülaas: glükogeeni fosforülaasi reguleerib nii allosteeriline kontroll kui ka fosforüülimine. Hormoonid, nagu epinefriin ja insuliin, võivad samuti reguleerida glükogeeni fosforülaasi.
Kinaasi ja fosforülaasi ensüümide klassifikatsioon
Kinaas: kinaasid liigitatakse põhjalikesse rühmadesse substraadi järgi, millele nad toimivad, nagu proteiinkinaasid, lipiidkinaasid ja süsivesikute kinaasid.
Fosforülaas: Fosforülaasid jagunevad kaheks; Glükosüültransferaasid ja nukleotidüültransferaasid. Glükosüültransferaaside näited on
- glükogeenfosforülaas
- tärklise fosforülaas
- m altodekstriini fosforülaas
- Puriinnukleosiidfosforülaas
Nukleotidüültransferaaside näide on
Polünukleotiidfosforülaas
Kinaasi ja fosforülaasi ensüümide patoloogia
Kinaas: kontrollimatu kinaasi aktiivsus võib inimestel põhjustada vähki ja haigusi, sealhulgas teatud tüüpi leukeemiat ja paljusid teisi, sest kinaasid reguleerivad paljusid rakutsüklit reguleerivaid faase, sealhulgas kasvu, liikumist ja surma.
Fosforülaas: mõned mediaalsed seisundid, nagu glükogeeni ladestumise haigus tüüp V – lihaste glükogeeni ja glükogeeni ladestumise haigus tüüp VI – maksa glükogeen jne, on seotud fosforülaasidega.
