Kľúčový rozdiel – kináza vs fosforyláza
Kináza aj fosforyláza sú enzýmy, ktoré sa zaoberajú fosfátmi, hoci existuje rozdiel v ich funkcii a povahe. Kľúčový rozdiel medzi nimi je v tom, že kináza je enzým, ktorý katalyzuje prenos fosfátovej skupiny z molekuly ATP na špecifikovanú molekulu, zatiaľ čo fosforyláza je enzým, ktorý zavádza fosfátovú skupinu do organickej molekuly, najmä glukózy. Tento článok vám predstaví kinázové a fosforylázové enzýmy, ktoré sa zaoberajú fosfátmi a vysvetlí, aké sú rozdiely medzi kinázou a fosforylázou.
Čo je fosforyláza?
Fosforylázy objavil Earl W. Sutherland Jr. koncom 30. rokov 20. storočia. Tieto enzýmy katalyzujú adíciu fosfátovej skupiny z anorganického fosfátu alebo fosfátu + vodíka na akceptor organickej molekuly. Napríklad glykogénfosforyláza môže katalyzovať syntézu glukóza-1-fosfátu z glukánu vrátane molekuly glykogénu, škrobu alebo m altodextrínu. Reakcia je známa ako fosforolýza, ktorá je tiež podobná hydrolýze. Jediná odlišnosť je však v tom, že ide o fosfát, nie o molekulu vody, ktorá je umiestnená na väzbe.
Štruktúra polynukleotidovej fosforylázy
Čo je Kinase?
Kinázový enzým môže katalyzovať prenos fosfátových skupín z vysokoenergetických molekúl, ktoré dodávajú fosfáty, na konkrétne substráty. Tento proces sa identifikuje ako fosforylácia, keď substrát získa fosfátovú skupinu a vysokoenergetická molekula ATP daruje fosfátovú skupinu. V tomto procese fosforylácie hrajú významnú úlohu kinázy a sú súčasťou väčšej rodiny fosfotransferáz. Kinázy sú teda veľmi dôležité v bunkovom metabolizme, regulácii proteínov, bunkovom transporte a početných 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, ktoré dodávajú fosfáty, na konkrétne substráty.
Fosforyláza: Fosforyláza je enzým, ktorý katalyzuje adíciu fosfátovej skupiny z anorganického fosfátu alebo fosfátu+vodíka na akceptor organickej molekuly.
Charakteristika kinázy a fosforylázy
Mechanizmus účinku
Kináza: Katalyzujte prenos koncovej fosfátovej skupiny ATP na -OH skupinu na substráte. Tým sa vytvorí fosfátová esterová väzba v produkte. Reakcia je známa ako fosforylácia a celková reakcia je napísaná ako,
Fosforyláza: Katalyzujte zavedenie fosfátovej skupiny do organickej molekuly. Reakcia je známa ako fosforylýza a celková reakcia je napísaná ako,
Donor fosfátov v reakcii enzýmov kinázy a fosforylázy
Kináza: Fosfátová skupina z molekuly ATP
Fosforyláza: Fosfátová skupina z anorganického fosfátu
Substrát enzýmov kinázy a fosforylázy
Kináza: Špecifické organické molekuly, ako sú sacharidy, proteíny alebo lipidy
Fosforyláza: Organická molekula hlavne glukóza
Koncové produkty enzýmov kinázy a fosforylázy
Kináza: ADP (molekula energie) + fosforylovaný substrát
Fosforyláza: Ak je substrátom glukóza, môže produkovať glukózu-1-fosfát
Štruktúra enzýmov kinázy a fosforylázy
Kináza: Kináza je veľmi komplexný proteín s terciárnou štruktúrou.
Fosforyláza: Biologicky aktívna forma fosforylázy je dimér dvoch rovnakých proteínových podjednotiek. Napríklad glykogén fosforyláza je obrovský proteín, ktorý obsahuje 842 aminokyselín a hmotnosť 97,434 kDa. Dimér glykogénfosforylázy má niekoľko častí biologického významu, vrátane katalytických miest, väzbových miest pre glykogén, ako aj alosterických miest.
Regulácia enzýmu kinázy a fosforylázy
Kináza: Aktivita kináz je vysoko regulovaná a majú intenzívne účinky na bunku. Kinázy sú aktivované zapínaním alebo vypínaním 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 glykogén fosforylázu.
Klasifikácia enzýmov kinázy a fosforylázy
Kinázy: Kinázy sú kategorizované do komplexných skupín podľa substrátu, na ktorý pôsobia, ako sú proteínkinázy, lipidové kinázy a sacharidové kinázy.
Fosforyláza: Fosforylázy rozdelené do dvoch kategórií; Glykozyltransferázy a nukleotidyltransferázy. Príklady glykozyltransferáz sú
- glykogénfosforyláza
- fosforyláza škrobu
- m altodextrín fosforyláza
- Purínová nukleozidová fosforyláza
Príklad pre nukleotidyltransferázy je,
Polynukleotidová fosforyláza
Patológia enzýmov kinázy a fosforylázy
Kináza: Nekontrolovaná aktivita kinázy môže u ľudí spôsobiť rakovinu a choroby vrátane určitých typov leukémie a mnohých ďalších, pretože kinázy regulujú mnohé fázy, ktoré riadia bunkový cyklus vrátane rastu, pohybu a smrti.
Fosforyláza: S fosforylázami sú spojené niektoré zdravotné stavy, ako je ochorenie ukladania glykogénu typu V – svalový glykogén a ochorenie ukladania glykogénu typu VI – pečeňový glykogén atď.
