Pagrindinis skirtumas – proteasoma prieš proteazę
Proteolizė yra b altymų biomolekulių skaidymo į mažesnius polipeptidus arba atskiras aminorūgštis procesas. Nekatalizuotos peptidinių jungčių hidrolizės reakcijos yra labai lėtos. Ir prireikia šimtų metų, kad būtų pilnai užbaigtas. Paprastai šiose reakcijose dalyvauja dviejų tipų fermentai; Proteasomų kompleksai ir proteazės. Be šių molekulių, žemas pH, temperatūra ir vidinis molekulinis virškinimas taip pat turi įtakos b altymų molekulių proteolizei. Gyvuose organizmuose proteolizė gali būti naudojama įvairiems tikslams. Pavyzdžiui, virškinimo fermentai suskaido maistą į atskiras aminorūgštis, kurias vėliau kaip energijos išteklius panaudoja gyvi organizmai. Kita vertus, proteolizė yra nepaprastai svarbi jau susintetintos polipeptidinės grandinės apdorojimui, kad susidarytų aktyvi b altymo molekulė. Jis taip pat svarbus kai kuriuose ląstelių ir fiziologiniuose procesuose, pavyzdžiui, užkertant kelią kai kurių nepageidaujamų b altymų kaupimuisi ląstelėje. Pagrindinis skirtumas tarp proteasomos ir proteazės yra tas, kad proteasoma dalyvauja išsiskleidžiant b altymų molekulėms, o proteazės skaido b altymus į atskiras aminorūgštis.
Kas yra proteasomas?
Proteasomos yra cilindriniai b altymai, turintys keturis sukrautus septynis membraninius žiedus. Paprastai jie randami citozolyje. Du išoriniai žiedai vadinami alfa subvienetais ir yra neaktyvūs. Du vidiniai žiedai vadinami beta subvienetais ir yra proteolitiškai aktyvūs. Proteasomas galima rasti tiek archeinėse bakterijose, tiek eukariotuose. Eukariotų 26S proteasomoje yra viena šerdies dalelė (20S), kurią sudaro septyni alfa subvienetai ir septyni beta subvienetai. Jame taip pat yra reguliavimo dangtelis (19S), kurį sudaro mažiausiai 17 subvienetų. 26S proteasoma dalyvauja ubikvitino nukreiptame atsiskleidime ir proteolizėje gyvoje eukariotų ląstelėje. Norėdami atlikti šį procesą, E1 fermentas pirmiausia suaktyvina ubikvitino molekulę, o tada perkelia ją į E2 fermentą. Ir galiausiai ši ubikvitino molekulė prisijungia prie b altymo molekulės lizino liekanos, kurią skaido E3 ligazės fermentas. Vėliau ubikvitino molekulė nukreipiama atpažinti pažymėtą b altymą, kurį skaido proteasoma.
01 pav.: Proteasoma
26S proteasoma sudaryta iš dviejų 19S reguliavimo dangtelių ir vienos 20S šerdies dalelės. 19S dangtelis atpažįsta ir jungiasi su visur esančiais b altymais, kuriuos maitina ATP molekulės. Kai atpažįstamas, pažymėtas b altymas turi būti išsklaidytas ir išsiskleidęs, kad praeitų per siaurus 19S kanalus ir patektų į cilindrinio proteasomų komplekso 20S šerdį. Komplekso 20S šerdyje jis iš tikrųjų suskaido b altymo molekulę į mažesnius polipeptidus. Šis procesas, vykstantis proteasomų komplekse, yra energijos praradimo operacija, nes jį katalizuoja ATP molekulės.
Kas yra proteazės?
Proteazės vadinamos peptidazėmis arba proteinazėmis, kurios dalyvauja proteolizės procese. Skirtingai nuo proteasomų komplekso, proteazės padalija b altymų molekulę į atskiras aminorūgštis, todėl užbaigia proteolizės darbą. Proteazės randamos gyvūnuose, augaluose, archėjose, bakterijose ir virusuose.
02 pav.: Proteazė
Skirtingos proteazių klasės gali atlikti tą pačią funkciją su skirtingais kataliziniais mechanizmais. Proteazės dalyvauja b altymų perdirbime, virškinime, fotosintezėje, apoptozėje, virusų patogenezėje ir kitose gyvybinėse veiklose. Proteolizės procese jie paverčia b altymus, kurie visiškai suskaidomi, į atskiras aminorūgštis. Be virškinimo proteazės taip pat dalyvauja kraujo krešėjimui, imuninei funkcijai, prohormonų brendimui, kaulų formavimuisi ir b altymų, kurių gyvai ląstelei nebereikia, perdirbimu.
Septynios proteazių rūšys
Pagal katalizinį domeną proteazės yra septynių tipų,
- Serino proteazės – naudoja serino alkoholio grupę
- Cisteino proteazės – naudoja cikteino tiolio grupę
- Treonino proteazės – naudoja treonino antrinį alkoholį
- Asparto proteazė – naudoja aspartato karboksilo grupę
- Glutamo proteazės – naudojama glutamato karboksirūgštis
- Metaloproteazės – dažniausiai naudojamas metalas „Zn“
- Asparagino peptidų liazės – naudoja asparaginus
Kokie yra proteasomos ir proteazės panašumai?
- Abu yra b altymų biomolekulės.
- Abu turi katalizinį ir fermentinį gebėjimą.
- Abu dalyvauja b altymų proteolizės skilimo kelyje.
- Abu katalizuoja nuo ATP priklausomas energijos reakcijas.
- Abu randami beveik visuose organizmuose (gyvūnuose, augaluose, bakterijose, archėjose ir virusuose).
Koks skirtumas tarp proteasomos ir proteazės?
Proteasoma prieš proteazę |
|
| Proteasoma yra b altymų kompleksas, kuris proteolizės būdu skaido nereikalingus arba pažeistus b altymus. | Proteazė yra fermentas, skaidantis b altymus ir peptidus. |
| Struktūra | |
| Proteasoma yra santykinai didesnė molekulė su pagrindine dalele ir reguliavimo dangteliu. | Proteazės yra santykinai mažesnės, turinčios katalizinį domeną. |
| Funkcija | |
| Proteasomų funkcijos yra b altymų išsiskleidimas ir išankstinis skilimas. | Visiškas b altymų molekulės skilimas į atskiras aminorūgštis yra pagrindinė proteazių funkcija. |
| Ubikvitino priklausomybė | |
| Proteasomos aktyvumas priklauso nuo ubikvitino (nukreiptas į ubikvitiną). | Proteazių aktyvumas nepriklauso nuo ubikvitino. |
| pH priklausomybė | |
| Proteasomos aktyvumas nepriklauso nuo pH. | Proteazės aktyvumas labai priklauso nuo pH. |
| Molekulinė masė | |
| Proteasomos yra didelės molekulinės masės molekulės. | Proteazės turi palyginti mažos molekulinės masės molekules. |
Santrauka – proteasoma prieš proteazę
Proteolizė yra b altymo biomolekulės b altymo skaidymo į mažesnius polipeptidus arba atskiras aminorūgštis procesas. Paprastai šiose reakcijose dalyvauja dviejų tipų fermentai: 1. Proteasomų kompleksas 2. Proteazės. Be šių b altymų molekulių, žemas pH, temperatūra ir intramolekulinis virškinimas taip pat sukelia b altymų molekulių proteolizę. Proteasoma dalyvauja b altymų išsiskleidimo ir išankstinio skilimo procese. Kita vertus, proteazės atlieka visišką b altymų molekulės skaidymą į atskiras aminorūgštis. Tai gali būti laikoma skirtumu tarp proteasomos ir proteazės.
Atsisiųskite „Proteasome vs Protease“PDF versiją
Galite atsisiųsti šio straipsnio PDF versiją ir naudoti ją neprisijungus, kaip nurodyta citatos pastaboje. Atsisiųskite PDF versiją čia. Skirtumas tarp proteasomos ir proteazės
