Kľúčový rozdiel medzi fosforyláciou a defosforyláciou je ten, že fosforylácia je pridanie fosfátovej skupiny k molekule proteínkinázou. Medzitým defosforylácia je odstránenie fosfátovej skupiny z molekuly hydrolázou, najmä fosfatázou.
Fosforylácia a defosforylácia sú dva kľúčové procesy vo fyziologických procesoch živých organizmov. Fosforylácia a defosforylácia proteínov sú veľmi dôležité pre bunkovú signalizáciu, delenie buniek, transláciu proteínov, metabolizmus a prežitie. Vo všeobecnosti viac ako 30 % proteínov v bunke podlieha fosforylácii. Najdôležitejšie je, že fosforylácia a defosforylácia prebieha vo všetkých typoch proteínových substrátov, ako sú štrukturálne proteíny, enzýmy, membránové kanály, signálne molekuly atď. Regulácia fosforylačných a defosforylačných reakcií sa súhrnne nazýva fosforegulácia.
Čo je fosforylácia?
Fosforylácia je pridanie alebo prenos fosfátovej skupiny na molekulu enzýmom nazývaným proteínkináza. Ide o typ posttranslačnej modifikácie. Vo všeobecnosti fosfátová skupina pochádza z ATP alebo z ADP. Tento proces sa bežne vyskytuje v mnohých fyziologických procesoch vyskytujúcich sa v živých organizmoch, najmä pri regulácii funkcie proteínov, lokalizácie, konformácie, interakcie a klírensu. Okrem toho je fosforylácia kritická pri extracelulárnej signalizácii. Neurotransmitery, hormóny, cytokíny atď. produkujú svoje účinky reguláciou fosforylácie vo svojich cieľových bunkách.
Obrázok 01: Fosforylácia
V ľudskom genóme je viac ako 200 000 fosforylačných miest. Viac ako 500 rôznych kináz sa podieľa na mechanizmoch fosforylácie.
Čo je defosforylácia?
Defosforylácia je náprotivkom fosforylácie. Defosforylácia sa týka odstránenia fosfátovej skupiny z molekuly, najmä z organickej zlúčeniny. Vyskytuje sa prostredníctvom hydrolýzy. Hydroláza, najmä fosfatáza, je enzým katalyzujúci defosforyláciu. Podobne ako fosforylácia je defosforylácia dôležitá v mnohých bunkových procesoch. Počas fosforylácie sa ATP premieňa na ADP uvoľnením jednej fosfátovej skupiny a energie. K odstráneniu fosfátovej skupiny dochádza hydratačnou reakciou pridaním molekuly vody a regeneráciou hydroxylovej skupiny.
Obrázok 02: Defosforylácia
Proteíny často podliehajú defosforylácii. Defosforylácia proteínov je kľúčovým procesom bunkovej signalizácie. Okrem toho hrá veľkú úlohu pri klonovaní pomocou reštrikčných enzýmov defosforylácia. Defosforylujúce fosfatázy bránia opätovnej ligácii.
Aké sú podobnosti medzi fosforyláciou a defosforyláciou?
- Defosforylácia je náprotivkom fosforylácie.
- V oboch procesoch sú zahrnuté fosfátové skupiny.
- Sú to tiež reakcie katalyzujúce enzýmy.
- A obe reakcie sú reverzibilné.
- Okrem toho oba procesy možno použiť na aktiváciu alebo deaktiváciu proteínu.
- Sú to dôležité posttranslačné úpravy.
Aký je rozdiel medzi fosforyláciou a defosforyláciou?
Fosforylácia je pridanie fosfátovej skupiny k molekule proteínkinázou, zatiaľ čo defosforylácia je odstránenie fosfátovej skupiny z molekuly fosfatázou. Toto je kľúčový rozdiel medzi fosforyláciou a defosforyláciou. Okrem toho je fosforylácia katalyzovaná proteínkinázami, zatiaľ čo defosforylácia je katalyzovaná fosfatázami.
Infografika nižšie zhŕňa rozdiel medzi fosforyláciou a defosforyláciou.
Zhrnutie – Fosforylácia vs defosforylácia
Fosforylácia a defosforylácia sú dva procesy, ktoré sú rozhodujúce pre všetky typy fyziologických procesov. Pri fosforylácii dochádza k prenosu fosfátovej skupiny na molekulu. Opačná reakcia prebieha pri defosforylácii. Fosfátová skupina je odstránená z molekuly pri defosforylácii. Toto je kľúčový rozdiel medzi fosforyláciou a defosforyláciou. Obe reakcie sú však reverzibilné. Okrem toho sú enzýmy nevyhnutné pri katalýze oboch typov reakcií. Proteínkinázy katalyzujú fosforyláciu, zatiaľ čo fosfatázy katalyzujú defosforyláciu.
