Kinaza proti fosfatazi
Razlika med kinazo in fosfatazo izhaja iz dejstva, da ta dva encima podpirata dva nasprotna procesa. Kinaza in fosfataza sta dva pomembna encima, ki se ukvarjata s fosfati, ki jih najdemo v bioloških sistemih. Encimi so tridimenzionalni globularni proteini, ki delujejo kot biološki katalizatorji za številne biokemične reakcije v celicah. Zaradi te sposobnosti so prihod encimov obravnavali kot enega najpomembnejših dogodkov v evoluciji življenja. Encimi povečajo hitrost biokemičnih reakcij s poudarjanjem specifičnih kemičnih vezi. Kinaza in fosfataza sta dva bistvena encima, ki sodelujeta pri fosforilaciji beljakovin. Fosforilacija proteinov olajša ključne funkcije proteinov, vključno s celičnim metabolizmom, celično diferenciacijo, prenosom signala med rastjo, transkripcijo, imunskim odzivom itd. Fosforilacija proteinov vključuje konformacijske spremembe proteinskih molekul z dodatkom fosfatne skupine iz molekul ATP, medtem ko defosforilacija vključuje odstranitev fosfatnih skupin iz beljakovin. Procese fosforilacije in defosforilacije katalizirajo encimi kinaza oziroma fosfataza. V tem članku bomo razpravljali o razlikah med kinazo in fosfatazo s poudarjanjem pomembnih dejstev o kinazi in fosfatazi.
Kaj je kinaza?
Kinaze so skupina encimov, ki katalizirajo reakcije fosforilacije z dodajanjem fosfatnih skupin iz ATP na proteinske molekule. Reakcija fosforilacije je enosmerna zaradi ogromnega sproščanja energije z razpadom fosfat-fosfatne vezi v ATP, da nastane ADP. Obstaja veliko različnih vrst proteinskih kinaz in vsaka kinaza je odgovorna za fosforilacijo določenega proteina ali niza proteinov. Če pa upoštevamo strukturo aminokislin na splošno, lahko kinaze dodajo fosfatne skupine trem vrstam aminokislin, ki so sestavljene iz skupine OH kot dela njihove skupine R. Te tri aminokisline so serin, treonin in tirozin. Protein kinaze so kategorizirane na podlagi teh treh aminokislinskih substratov. Razred serin/treonin kinaze je najbolj podoben citoplazmatskim proteinom. Med procesom fosforilacije lahko kinaza poveča ali zmanjša aktivnost proteina. Vendar je aktivnost odvisna od mesta fosforilacije in strukture proteina, ki se fosforilira.
Osnovna reakcija fosforilacije
Kaj je fosfataza?
Reverzno reakcijo fosforilacije, defosforilacijo katalizirajo encimi fosfataze. Med defosforilacijo fosfataza odstrani fosfatne skupine iz beljakovinskih molekul. Zato lahko protein, aktiviran s kinazo, deaktivira fosfataza. Vendar reakcija defosforilacije ni reverzibilna. Obstaja veliko različnih fosfataz, ki jih najdemo v celicah. Nekatere fosfataze so zelo specifične in defosforilirajo enega ali nekaj proteinov, medtem ko druge odstranijo fosfat v širokem spektru proteinov. Fosfati so hidrolaze, saj uporabljajo molekulo vode za defosforilacijo. Glede na specifičnost substrata lahko fosfataze razvrstimo v pet razredov, in sicer; tirozin specifične fosfataze, serin/treonin specifične fosfataze, dvojno specifične fosfataze, histidin fosfataze in lipidne fosfataze.
Mehanizem defosforilacije tirozina s CDP
Kakšna je razlika med kinazo in fosfatazo?
• Encimi kinaze katalizirajo fosforilacijo proteinov z dodatkom fosfatnih skupin iz molekul ATP. Encimi fosfataze katalizirajo reakcije defosforilacije z odstranitvijo fosfatnih skupin iz beljakovin.
• Kinaza uporablja ATP za pridobivanje fosfatnih skupin, medtem ko fosfataza uporablja molekule vode za odstranjevanje fosfatnih skupin.
• Beljakovine, ki jih aktivira kinaza, lahko deaktivira fosfataza.
