Perbezaan Antara Kinase dan Phosphorylase

Perbezaan Utama - Kinase vs Phosphorylase
 

Kedua-dua Kinase dan Phosphorylase adalah enzim yang berkait dengan fosfat walaupun terdapat perbezaan fungsi dan sifat mereka. Perbezaan utama antara mereka adalah bahawa, Kinase adalah enzim yang mempelbagaikan pemindahan kumpulan fosfat dari molekul ATP ke molekul tertentu manakala fosforilase adalah enzim yang memperkenalkan kumpulan fosfat ke dalam molekul organik, terutamanya glukosa. Artikel ini akan memperkenalkan anda kepada enzim kinase dan phosphorylase yang berurusan dengan fosfat dan menerangkan apakah perbezaan antara kinase dan phosphorylase.

Apa itu Phosphorylase?

Fosforilasi ditemui oleh Earl W. Sutherland Jr. pada akhir 1930-an. Enzim-enzim ini memangkin penambahan kumpulan fosfat dari fosfat anorganik atau fosfat + hidrogen kepada penerima molekul organik. Sebagai contoh, fosforilasi glikogen boleh memangkinkan sintesis glukosa-1-fosfat dari glucan termasuk molekul glikogen, kanji atau maltodekstrin. Reaksi ini dikenali sebagai fosforolisis yang juga sama dengan hidrolisis. Walau bagaimanapun, satu-satunya perbezaan adalah bahawa ia adalah fosfat, bukan molekul air yang diletakkan di atas ikatan.

Struktur phosphorylase Polynucleotide

Apa itu Kinase?

Enzim kinase boleh memangkinkan pemindahan kumpulan fosfat dari molekul yang berkhasiat, fosfat-menderma ke substrat tertentu. Proses ini dikenal pasti sebagai fosforilasi apabila substrat memperoleh kumpulan fosfat dan molekul tenaga tinggi ATP menyumbang kepada kumpulan fosfat. Dalam proses fosforilasi ini, kinase memainkan peranan penting, dan ia adalah sebahagian daripada keluarga phosphotransferases yang lebih besar. Oleh itu, kinase sangat penting dalam metabolisme sel, peraturan protein, pengangkutan selular, dan banyak jalur selular.

Dihydroxyacetone kinase dalam kompleks dengan analog ATP yang tidak terhidrolisis

Apakah perbezaan antara Kinase dan Phosphorylase?

Definisi Kinase dan Phosphorylase

Kinase: Kinase adalah enzim yang mempelbagaikan pemindahan kumpulan fosfat dari molekul-molekul yang memberi tenaga, fosfat ke substrat tertentu.

Phosphorylase: Phosphorylase adalah enzim yang mengkatalisis penambahan kumpulan fosfat dari fosfat anorganik atau fosfat + hidrogen kepada penerima molekul organik.

Ciri-ciri Kinase dan Phosphorylase

Mekanisme tindakan

Kinase: Katakanlah penghantaran kumpulan fosfat terminal ATP kepada kumpulan -OH pada substrat. Dengan itu menghasilkan ikatan ester fosfat dalam produk. Reaksi dikenali sebagai fosforilasi, dan reaksi keseluruhan ditulis sebagai,

Phosphorylase: Katakanlah pengenalan kumpulan fosfat ke dalam molekul organik. Reaksi ini dikenali sebagai a phosphorylysis dan reaksi keseluruhan ditulis sebagai,

Donor fosfat dalam tindak balas enzim kinase dan fosforilasi

Kinase: Kumpulan fosfat dari molekul ATP

Phosphorylase: Kumpulan fosfat dari fosfat bukan organik

Substrat enzim kinase dan fosforilasi

Kinase: Molekul organik tertentu seperti karbohidrat, protein atau lipid

Phosphorylase: Molekul organik terutamanya glukosa

Akhir produk enzim kinase dan phosphorylase

Kinase: ADP (molekul tenaga) + substrat fosforilasi

Phosphorylase: Jika substrat adalah glukosa ia boleh menghasilkan glukosa-1-fosfat

Struktur enzim kinase dan fosforilasi

Kinase: Kinase adalah protein struktur tersier yang sangat kompleks.

Phosphorylase: Bentuk fosforilase aktif secara biologi adalah dimer dua sub unit protein yang sama. Sebagai contoh, fosforilasi glikogen adalah protein besar, yang mengandungi 842 asid amino dan jisim 97.434 kDa. Dimer phosphorylase glikogen mempunyai beberapa bahagian kepentingan biologi, termasuk tapak pemangkin, tapak mengikat glikogen serta tapak allosterik.

Peraturan enzim kinase dan fosforilasi

Kinase: Aktiviti kinase sangat dikawal selia, dan mereka mempunyai kesan kuat pada sel. Kinase diaktifkan atau dimatikan oleh phosphorylation, dengan mengikat pengaktif protein atau perencat protein atau dengan mengawal lokasi mereka dalam sel berhubung dengan substrat mereka.

Phosphorylase: Fosforilase glikogen dikawal oleh kedua-dua kawalan allosteric dan oleh fosforilasi. Hormon seperti epinefrin dan insulin juga boleh mengawal fosforilasi glikogen.

Klasifikasi enzim kinase dan phosphorylase

Kinase: Kinase dikategorikan kepada kumpulan yang komprehensif oleh substrat yang mereka bertindak seperti kinase protein, kinase lipid, dan kinase karbohidrat.

Phosphorylase: Fosforilasi dikategorikan kepada dua; Glycosyltransferases dan Nucleotidyltransferases. Contoh untuk Glycosyltransferases adalah,

• fosforilasi glikogen
• phosphorylase kanji
• phosphorylase maltodextrin
• Phosphorylase nukleosida Purine

Contoh untuk Nukleotidyltransferases adalah,

• Phosphorylase polynucleotide

Patologi enzim kinase dan fosforilase

Kinase: Aktiviti kinase yang terkawal boleh menyebabkan kanser dan penyakit pada manusia, termasuk jenis leukemia tertentu dan banyak lagi kerana kinase mengawal banyak fasa yang mengawal kitaran sel termasuk pertumbuhan, pergerakan dan kematian.

Phosphorylase: Sesetengah keadaan perantaraan seperti penyakit simpanan glikogen jenis V - glikogen otot dan jenis penyakit simpanan glikogen VI - hati glikogen, dan sebagainya dikaitkan dengan fosforilasi.

Rujukan Chang. S., Rosenberg, M.J., Morton, H., Francomano, C.A. dan Biesecker, L.G. (1998). Pengenalpastian mutasi dalam phosphorylase glikogen hati dalam penyakit glikogen jenis VI. Hum. Mol. Genet., 7(5): 865-70. Ciesla, J., Frączyk, T. dan Rode, W. (2011). Fosforilasi residu asid amino asas dalam protein: penting tetapi mudah terlepas. Acta Biochimica Polonica, 58(2): 137-147. Hunter, T. (1991). Klasifikasi protein kinase. Kaedah dalam Enzimologi, 200: 3-37. Johnson, L. N. (2009). Peraturan fosforilasi protein. Biochem Soc. Trans., 37(2): 627-641. Johnson, L. N. dan Barford, D. (1993). Kesan fosforilasi pada struktur dan fungsi protein. Kajian tahunan biofizik dan struktur biomolekul, 22(1): 199-232. Manning, G. dan Whyte, D. B. (2002). Kombinasi protein kinase genom manusia. Sains, 298(5600): 1912-1934. Image Courtesy: "Tempat aktif Dihydroxyacetone Kinase" oleh Bdoc13 - Kerja sendiri. (CC BY-SA 3.0) melalui Wikimedia Commons "Crystal structure 1E3P". (Domain Awam) melalui Wikimedia Commons