Kľúčový rozdiel - kináza vs fosforyláza
Kináza aj fosforyláza sú enzýmy, ktoré sa zaoberajú fosfátmi, aj keď existuje rozdiel v ich funkcii a povahe. Kľúčový rozdiel medzi nimi spočíva v tom, že kináza je enzým, ktorý katalyzuje prenos fosfátovej skupiny z molekuly ATP na určenú molekulu, zatiaľ čo fosforyláza je enzým, ktorý zavádza fosfátovú skupinu do organickej molekuly, najmä glukózy. Tento článok vám predstaví enzýmy kinázy a fosforylázy, ktoré sa zaoberajú fosfátmi, a vysvetlí, aké sú rozdiely medzi kinázou a fosforylázou.
Čo je fosforyláza?
Fosforylázy objavil gróf W. Sutherland mladší na konci 30. rokov. Tieto enzýmy katalyzujú adíciu fosfátovej skupiny z anorganického fosfátu alebo fosfátu + vodíka na akceptor organických molekúl. Napríklad glykogénfosforyláza môže katalyzovať syntézu glukóza-1-fosfátu z glukánu vrátane molekuly glykogénu, škrobu alebo maltodextrínu. Reakcia je známa ako fosforolýza, ktorá je tiež podobná hydrolýze. Jedinou odlišnosťou je však to, že na väzbu je umiestnený fosfát, nie molekula vody.
Štruktúra polynukleotid fosforylázy
Čo je kináza?
Kinázový enzým môže katalyzovať prenos fosfátových skupín z vysokoenergetických molekúl poskytujúcich fosfáty na konkrétne substráty. Tento proces sa identifikuje ako fosforylácia, keď substrát získa fosfátovú skupinu a vysokoenergetická molekula ATP daruje fosfátovú skupinu. V tomto fosforylačnom procese hrajú kinázy významnú úlohu a sú súčasťou širšej rodiny fosfotransferáz. Kinázy sú teda veľmi dôležité v metabolizme buniek, regulácii proteínov, bunkovom transporte a mnohých bunkových dráhach.
Dihydroxyacetónkináza v komplexe s nehydrolyzovateľným analógom ATP
Aké sú rozdiely medzi kinázou a fosforylázou?
Definícia kinázy a fosforylázy
Kináza: Kináza je enzým, ktorý katalyzuje prenos fosfátových skupín z vysokoenergetických molekúl poskytujúcich fosfáty na konkrétne substráty.
Fosforyláza: Fosforyláza je enzým, ktorý katalyzuje pridanie fosfátovej skupiny z anorganického fosfátu alebo fosforečnanu + vodíka k akceptoru organických molekúl.
Charakteristiky kinázy a fosforylázy
Mechanizmus akcie
Kináza: Katalyzujte prenos terminálnej fosfátovej skupiny ATP na -OH skupinu na substráte. Týmto vzniká vo výrobku fosfátová esterová väzba. Reakcia je známa ako fosforylácia a celková reakcia sa píše ako,
Fosforyláza: Katalyzuje zavedenie fosfátovej skupiny do organickej molekuly. Reakcia je známa ako fosforylýza a celková reakcia sa píše ako,
Donor fosfátu pri reakcii kinázových a fosforylázových enzýmov
Kináza: Fosfátová skupina z molekuly ATP
Fosforyláza: Fosfátová skupina z anorganického fosfátu
Substrát kinázových a fosforylázových enzýmov
Kináza: Špecifické organické molekuly, ako sú uhľohydráty, bielkoviny alebo lipidy
Fosforyláza: Organická molekula, hlavne glukóza
Konečné produkty enzýmov kinázy a fosforylázy
Kináza: ADP (molekula energie) + fosforylovaný substrát
Fosforyláza: Ak je substrátom glukóza, môže produkovať glukóza-1-fosfát
Štruktúra enzýmov kinázy a fosforylázy
Kináza: Kináza je veľmi zložitý proteín terciárnej štruktúry.
Fosforyláza: Biologicky aktívna forma fosforylázy je dimér dvoch rovnakých proteínových podjednotiek. Napríklad glykogénfosforyláza je obrovský proteín obsahujúci 842 aminokyselín a hmotnosť 97 434 kDa. Dimér glykogénfosforylázy má niekoľko biologicky dôležitých častí, vrátane katalytických miest, väzbových miest pre glykogén, ako aj alosterických miest.
Regulácia enzýmu kinázy a fosforylázy
Kináza: Aktivita kináz je vysoko regulovaná a majú intenzívny vplyv na bunku. Kinázy sa aktivujú alebo deaktivujú fosforyláciou, väzbou proteínového aktivátora alebo proteínového inhibítora alebo riadením ich umiestnenia v bunke vo vzťahu k ich substrátom.
Fosforyláza: Glykogénfosforyláza je regulovaná alosterickou kontrolou aj fosforyláciou. Hormóny ako epinefrín a inzulín môžu tiež regulovať glykogénfosforylázu.
Klasifikácia kinázových a fosforylázových enzýmov
Kináza: Kinázy sú kategorizované do komplexných skupín podľa substrátu, na ktorý pôsobia, ako sú napríklad proteínkinázy, lipidové kinázy a sacharidové kinázy.
Fosforyláza: Fosforylázy boli rozdelené do dvoch skupín; Glykozyltransferázy a nukleotidyltransferázy. Príklady glykozyltransferáz sú:
- glykogénfosforyláza
- škrobová fosforyláza
- maltodextrín fosforyláza
- Purínová nukleozidfosforyláza
Príkladom pre nukleotidyltransferázy je,
Polynukleotid fosforyláza
Patológia kinázových a fosforylázových enzýmov
Kináza: Dekontrolovaná aktivita kinázy môže spôsobiť rakovinu a choroby u ľudí, vrátane určitých typov leukémie a mnohých ďalších, pretože kinázy regulujú mnoho fáz, ktoré riadia bunkový cyklus vrátane rastu, pohybu a smrti.
Fosforyláza: S fosforylázami sú spojené niektoré mediálne stavy, ako je ochorenie ukladania glykogénu typu V - svalový glykogén a ochorenie ukladania glykogénu typu VI - pečeňový glykogén atď.
