Ключевая разница - протеасома против протеазы
Протеолиз – это процесс распада белковых биомолекул на более мелкие полипептиды или отдельные аминокислоты. Некатализируемые реакции гидролиза пептидных связей протекают чрезвычайно медленно. И для полного завершения требуются сотни лет. Обычно в этих реакциях участвуют ферменты двух типов; Протеасомные комплексы и протеазы. Помимо этих молекул, на протеолиз белковых молекул также влияют низкие значения pH, температуры и внутримолекулярное расщепление. Протеолиз может служить различным целям в живых организмах. Например, пищеварительные ферменты расщепляют пищу на отдельные аминокислоты, которые позже используются живыми организмами в качестве энергетических ресурсов. С другой стороны, протеолиз чрезвычайно важен для процессинга уже синтезированной полипептидной цепи с целью образования активной белковой молекулы. Он также важен для некоторых клеточных и физиологических процессов, таких как предотвращение накопления некоторых нежелательных белков в клетке. Ключевое различие между протеасомой и протеазой заключается в том, что протеасома участвует в разворачивании белковых молекул, в то время как протеазы расщепляют белки на отдельные аминокислоты.
Что такое протеасома?
Протеасомы представляют собой цилиндрические белки, содержащие четыре сложенных друг на друга семи мембранных кольца. Обычно они находятся в цитозоле. Два внешних кольца называются альфа-субъединицей и оказываются неактивными. Два внутренних кольца называются бета-субъединицей, и они протеолитически активны. Протеасомы можно найти как у архейных бактерий, так и у эукариотических организмов. Эукариотическая протеасома 26S содержит одну коровую частицу (20S), состоящую из семи альфа-субъединиц и семи бета-субъединиц. Он также содержит регуляторный колпачок (19S), состоящий как минимум из 17 субъединиц. Протеасома 26S участвует в убиквитин-направленном разворачивании и протеолизе в живой эукариотической клетке. Чтобы осуществить этот процесс, фермент E1 сначала активирует молекулу убиквитина, а затем передает ее ферменту E2. И, наконец, эта молекула убиквитина присоединяется к остатку лизина белковой молекулы, которая расщепляется ферментом Е3-лигазы. Позже молекула убиквитина направляется на распознавание помеченного белка для деградации протеасомой.
Рисунок 01: Протеосома
Протеасома 26S состоит из двух регуляторных кэпов 19S и одной коровой частицы 20S. Кэп 19S распознает и связывается с убиквитинированными белками, которые питаются от молекул АТФ. После распознавания помеченный белок должен деубиквитинироваться и разворачиваться, чтобы пройти через узкие каналы 19S и войти в ядро 20S цилиндрического протеасомного комплекса. В ядре 20S комплекса происходит расщепление белковой молекулы на более мелкие полипептиды. Этот процесс, который происходит в протеасомном комплексе, является операцией с потерей энергии, поскольку он катализируется молекулами АТФ.
Что такое протеазы?
Протеазы называют пептидазами или протеиназами, которые участвуют в процессе протеолиза. В отличие от протеасомного комплекса, протеазы делят молекулу белка на отдельные аминокислоты, следовательно, завершают работу по протеолизу. Протеазы обнаружены у животных, растений, архей, бактерий и вирусов.
Рисунок 02: Протеаза
Разные классы протеаз могут выполнять одну и ту же функцию с разными каталитическими механизмами. Протеазы участвуют в процессинге белков, пищеварении, фотосинтезе, апоптозе, вирусном патогенезе и других жизненно важных процессах. В процессе протеолиза они полностью расщепляют белок на отдельные аминокислоты. Помимо пищеварения, протеазы также участвуют в свертывании крови, иммунной функции, созревании прогормонов, формировании костей и утилизации белков, которые больше не нужны живой клетке.
Семь типов протеаз
На основании каталитического домена протеазы бывают семи типов,
- Сериновые протеазы – использует группу сериновых спиртов
- Цистеиновые протеазы – использует тиоловую группу цистеина
- Треониновые протеазы – использует вторичный спирт треонина
- Аспарагиновая протеаза – использует карбоксильную группу аспартата
- Глютаминовые протеазы – использует глутаматкарбоновую кислоту
- Металлопротеазы – Использует металл, обычно «Zn»
- Аспарагиновые пептидные лиазы – используются аспарагины
Каковы сходства между протеасомой и протеазой?
- Оба являются белковыми биомолекулами.
- Оба обладают каталитическими и ферментативными способностями.
- Оба участвуют в пути протеолиза белков.
- Оба катализируют АТФ-зависимые энергетические реакции.
- Оба обнаружены почти во всех организмах (животных, растениях, бактериях, археях и вирусах).
В чем разница между протеасомой и протеазой?
Протеасома против протеазы |
|
| Протеасома представляет собой белковые комплексы, которые расщепляют ненужные или поврежденные белки путем протеолиза. | Протеаза – это фермент, расщепляющий белки и пептиды. |
| Структура | |
| Протеасома представляет собой относительно большую молекулу с сердцевиной и регулирующим колпачком. | Протеазы относительно меньшего размера с каталитическим доменом. |
| Функция | |
| Развертывание белков и предварительное расщепление – функции протеасом. | Полное расщепление белковой молекулы на отдельные аминокислоты является основной функцией протеаз. |
| Убиквитиновая зависимость | |
| Протеасома зависит от убиквитина в своей активности (убиквитин направлен). | Протеазы не зависят от убиквитина в своей активности. |
| pH зависимость | |
| Протеасома не зависит от pH своей активности. | Протеазы сильно зависят от pH своей активности. |
| Молекулярный вес | |
| Протеасомы представляют собой высокомолекулярные молекулы. | Протеазы имеют молекулы с относительно низкой молекулярной массой. |
Резюме – Протеасома против протеазы
Протеолиз – это процесс расщепления белковой биомолекулы на более мелкие полипептиды или отдельные аминокислоты. Обычно в этих реакциях участвуют ферменты двух типов: 1. Протеасомный комплекс 2. Протеазы. Помимо этих белковых молекул, низкий pH, температура и внутримолекулярное расщепление также вызывают протеолиз белковых молекул. Протеасома участвует в разворачивании и предварительном расщеплении белка. С другой стороны, протеазы полностью расщепляют белковую молекулу на отдельные аминокислоты. Это можно рассматривать как разницу между протеасомой и протеазой.
Загрузить PDF-версию Proteasome vs Protease
Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономном режиме в соответствии с примечанием к цитированию. Пожалуйста, загрузите PDF-версию здесь. Разница между протеасомой и протеазой
