Ключова разлика - Киназа срещу фосфорилаза
И киназата, и фосфорилазата са ензими, които се справят с фосфата, въпреки че има разлика в тяхната функция и природа. Ключовата разлика между тях е, че киназата е ензим, който катализира трансфера на фосфатна група от молекула АТФ към определена молекула, докато фосфорилазата е ензим, който въвежда фосфатна група в органична молекула, особено глюкоза. Тази статия ще ви запознае с киназните и фосфорилазните ензими, които се справят с фосфата, и ще обясни какви са разликите между киназата и фосфорилазата.
Какво представлява фосфорилазата?
Фосфорилазите са открити от Ърл У. Съдърланд-младши в края на 30-те години. Тези ензими катализират добавянето на фосфатна група от неорганичен фосфат или фосфат + водород към акцептор на органична молекула. Като пример, гликоген фосфорилазата може да катализира синтеза на глюкозо-1-фосфат от глюкан, включително молекула гликоген, нишесте или малтодекстрин. Реакцията е известна като фосфоролиза, която също е подобна на хидролиза. Единственото различие обаче е, че това е фосфат, а не водна молекула, която е поставена върху връзката.
Структура на полинуклеотидната фосфорилаза
Какво представлява киназата?
Киназният ензим може да катализира прехвърлянето на фосфатни групи от високоенергийни, даряващи фосфат молекули към определени субстрати. Този процес се идентифицира като фосфорилиране, когато субстратът придобие фосфатна група и високоенергийната молекула на АТФ дарява фосфатна група. В този процес на фосфорилиране киназите играят съществена роля и това е част от по-голямото семейство фосфотрансферази. По този начин киназите са много важни в клетъчния метаболизъм, регулирането на протеините, клетъчния транспорт и многобройните клетъчни пътища.
Дихидроксиацетон киназа в комплекс с нехидролизиращ се ATP аналог
Какви са разликите между киназата и фосфорилазата?
Определение на киназа и фосфорилаза
Киназа: Киназата е ензим, който катализира трансфера на фосфатни групи от високоенергийни, даряващи фосфат молекули към определени субстрати.
Фосфорилаза: Фосфорилазата е ензим, който катализира добавянето на фосфатна група от неорганичен фосфат или фосфат + водород към акцептор на органична молекула.
Характеристики на киназата и фосфорилазата
Механизъм на действие
Киназа: катализира предаването на крайната фосфатна група на АТФ до -OH група върху субстрат. По този начин се получава фосфатна естерна връзка в продукта. Реакцията е известна като фосфорилиране и цялостната реакция се записва като
Фосфорилаза: катализира въвеждането на фосфатна група в органична молекула. Реакцията е известна като фосфорилиза и общата реакция се записва като,
Донор на фосфат в реакцията на киназни и фосфорилазни ензими
Киназа: Фосфатна група от молекула АТФ
Фосфорилаза: Фосфатна група от неорганичен фосфат
Субстрат на киназни и фосфорилазни ензими
Киназа: Специфични органични молекули като въглехидрати, протеини или липиди
Фосфорилаза: Органична молекула, главно глюкоза
Крайни продукти на киназните и фосфорилазните ензими
Киназа: ADP (енергийна молекула) + фосфорилиран субстрат
Фосфорилаза: Ако субстратът е глюкоза, той може да произведе глюкоза-1-фосфат
Структура на киназните и фосфорилазните ензими
Киназа: Киназата е много сложен протеин от третична структура.
Фосфорилаза: Биологично активната форма на фосфорилазата е димер от две равни протеинови суб единици. Например, гликоген фосфорилазата е огромен протеин, съдържащ 842 аминокиселини и маса 97.434 kDa. Димерът на гликоген фосфорилазата има няколко секции от биологично значение, включително каталитични места, места за свързване на гликоген, както и алостерични места.
Регулиране на киназния и фосфорилазния ензим
Киназа: Активността на киназите е силно регулирана и те имат интензивен ефект върху клетката. Киназите се активират или изключват чрез фосфорилиране, чрез свързване на протеинов активатор или протеинов инхибитор или чрез регулиране на тяхното местоположение в клетката спрямо техните субстрати.
Фосфорилаза: Гликоген фосфорилазата се регулира както от алостеричен контрол, така и от фосфорилиране. Хормони като епинефрин и инсулин също могат да регулират гликоген фосфорилазата.
Класификация на киназните и фосфорилазните ензими
Киназа: Киназите се категоризират в изчерпателни групи по субстрата, върху който действат, като протеинкинази, липидни кинази и въглехидратни кинази.
Фосфорилаза: Фосфорилазите, категоризирани на две; Гликозилтрансферази и нуклеотидилтрансферази. Примери за гликозилтрансферази са,
- гликоген фосфорилаза
- нишестена фосфорилаза
- малтодекстрин фосфорилаза
- Пуринова нуклеозидна фосфорилаза
Пример за нуклеотидилтрансферази е,
Полинуклеотидна фосфорилаза
Патология на киназните и фосфорилазните ензими
Киназа: Деконтролираната киназна активност може да причини рак и заболявания при хората, включително някои видове левкемия и много други, тъй като киназите регулират много фази, които контролират клетъчния цикъл, включително растеж, движение и смърт.
Фосфорилаза: Някои медиакални състояния като заболяване за съхранение на гликоген тип V - мускулен гликоген и заболяване за съхранение на гликоген тип VI - чернодробен гликоген и др. Са свързани с фосфорилазите.
