Ключевая разница - киназа против фосфорилазы
И киназа, и фосфорилаза являются ферментами, которые взаимодействуют с фосфатом, хотя их функция и природа различаются. Ключевое различие между ними заключается в том, что киназа представляет собой фермент, который катализирует перенос фосфатной группы от молекулы АТФ к определенной молекуле, тогда как фосфорилаза представляет собой фермент, который вводит фосфатную группу в органическую молекулу, особенно в глюкозу. В этой статье вы познакомитесь с ферментами киназой и фосфорилазой, которые имеют дело с фосфатом, и объясните, в чем разница между киназой и фосфорилазой.
Что такое фосфорилаза?
Фосфорилазы были открыты Эрлом У. Сазерлендом-младшим в конце 1930-х годов. Эти ферменты катализируют присоединение фосфатной группы неорганического фосфата или фосфат+водород к акцептору органической молекулы. Например, гликогенфосфорилаза может катализировать синтез глюкозо-1-фосфата из глюкана, включающего молекулу гликогена, крахмала или мальтодекстрина. Реакция известна как фосфоролиз, который также похож на гидролиз. Однако единственное отличие состоит в том, что на связь помещается фосфат, а не молекула воды.
Структура полинуклеотидфосфорилазы
Что такое киназа?
Фермент киназа может катализировать перенос фосфатных групп от высокоэнергетических, донорных фосфатов молекул к определенным субстратам. Этот процесс определяется как фосфорилирование, когда субстрат получает фосфатную группу, а высокоэнергетическая молекула АТФ отдает фосфатную группу. В этом процессе фосфорилирования значительную роль играют киназы, которые являются частью большого семейства фосфотрансфераз. Таким образом, киназы очень важны для клеточного метаболизма, регуляции белков, клеточного транспорта и многочисленных клеточных путей.
Дигидроксиацетонкиназа в комплексе с негидролизуемым аналогом АТФ
В чем разница между киназой и фосфорилазой?
Определение киназы и фосфорилазы
Киназа: Киназа представляет собой фермент, который катализирует перенос фосфатных групп от высокоэнергетических, донорных фосфатов молекул к определенным субстратам.
Фосфорилаза: Фосфорилаза представляет собой фермент, который катализирует присоединение фосфатной группы из неорганического фосфата или фосфат+водород к акцептору органической молекулы.
Характеристики киназы и фосфорилазы
Механизм действия
Киназа: катализирует перенос концевой фосфатной группы АТФ на группу -ОН на субстрате. Таким образом, в продукте образуется фосфатно-эфирная связь. Реакция известна как фосфорилирование, а общая реакция записывается как
Фосфорилаза: катализирует введение фосфатной группы в органическую молекулу. Реакция известна как фосфорилиз, а общая реакция записывается как
Донор фосфатов в реакции ферментов киназы и фосфорилазы
Киназа: фосфатная группа молекулы АТФ
Фосфорилаза: фосфатная группа из неорганического фосфата
Субстрат ферментов киназы и фосфорилазы
Киназа: определенные органические молекулы, такие как углеводы, белки или липиды
Фосфорилаза: органическая молекула, в основном глюкоза
Конечные продукты ферментов киназы и фосфорилазы
Киназа: АДФ (энергетическая молекула) + фосфорилированный субстрат
Фосфорилаза: Если субстратом является глюкоза, она может производить глюкозо-1-фосфат
Структура ферментов киназы и фосфорилазы
Киназа: Киназа представляет собой очень сложный белок с третичной структурой.
Фосфорилаза: Биологически активная форма фосфорилазы представляет собой димер двух равных белковых субъединиц. Например, гликогенфосфорилаза представляет собой огромный белок, содержащий 842 аминокислоты и массой 97,434 кДа. Димер гликогенфосфорилазы имеет несколько участков биологического значения, включая каталитические сайты, сайты связывания гликогена, а также аллостерические сайты.
Регуляция фермента киназы и фосфорилазы
Киназа: Активность киназ строго регулируется, и они оказывают интенсивное воздействие на клетку. Киназы включаются или выключаются путем фосфорилирования, связывания белкового активатора или белкового ингибитора или путем управления их расположением в клетке по отношению к их субстратам.
Фосфорилаза: гликогенфосфорилаза регулируется как аллостерическим контролем, так и фосфорилированием. Гормоны, такие как адреналин и инсулин, также могут регулировать гликогенфосфорилазу.
Классификация ферментов киназ и фосфорилаз
Киназа: киназы подразделяются на обширные группы по субстрату, на который они действуют, например, протеинкиназы, липидкиназы и углеводные киназы.
Фосфорилаза: Фосфорилазы делятся на две категории; Гликозилтрансферазы и нуклеотидилтрансферазы. Примеры гликозилтрансфераз:
- гликогенфосфорилаза
- крахмальная фосфорилаза
- мальтодекстринфосфорилаза
- Пуриннуклеозидфосфорилаза
Примером нуклеотидилтрансфераз является
Полинуклеотидфосфорилаза
Патология ферментов киназы и фосфорилазы
Киназа: неконтролируемая активность киназы может вызывать рак и заболевания у людей, включая определенные виды лейкемии и многие другие, потому что киназы регулируют многие фазы, контролирующие клеточный цикл, включая рост, движение и смерть.
Фосфорилаза: некоторые медиальные состояния, такие как болезнь накопления гликогена типа V – мышечный гликоген и болезнь накопления гликогена типа VI – гликоген печени и т. д., связаны с фосфорилазами.
