Sự khác biệt giữa Kinase và Phosphatase

Kinase vs Phosphatase
 

Sự khác biệt giữa Kinase và Phosphatase bắt nguồn từ thực tế là hai enzyme này hỗ trợ hai quá trình ngược nhau. Kinase và phosphatase là hai enzyme quan trọng liên quan đến phốt phát được tìm thấy trong các hệ thống sinh học. Enzyme là protein hình cầu ba chiều hoạt động như chất xúc tác sinh học cho nhiều phản ứng sinh hóa trong tế bào. Vì khả năng này, sự xuất hiện của enzyme được coi là một trong những sự kiện quan trọng nhất trong sự tiến hóa của sự sống. Enzyme làm tăng tốc độ phản ứng sinh hóa bằng cách nhấn mạnh các liên kết hóa học cụ thể. Kinase và Phosphatase là hai enzyme thiết yếu liên quan đến phosphoryl hóa protein. Phosphoryl hóa protein tạo điều kiện cho các chức năng chính của protein, bao gồm chuyển hóa tế bào, biệt hóa tế bào, truyền tín hiệu trong quá trình tăng trưởng, phiên mã, đáp ứng miễn dịch, v.v. liên quan đến việc loại bỏ các nhóm phosphate từ protein. Các quá trình phosphoryl hóa và khử phospho được xúc tác bởi các enzyme kinase và phosphatase tương ứng. Trong bài viết này, sự khác biệt giữa kinase và phosphatase sẽ được thảo luận bằng cách nhấn mạnh các sự thật quan trọng về kinase và phosphatase.

Kinase là gì?

Kinase là nhóm enzyme xúc tác các phản ứng phosphoryl hóa bằng cách thêm các nhóm phốt phát từ ATP vào các phân tử protein. Phản ứng phosphoryl hóa là đơn hướng vì sự giải phóng năng lượng lớn với sự phá vỡ liên kết phốt-phát trong ATP để tạo ra ADP. Có nhiều loại protein kinase khác nhau và mỗi kinase chịu trách nhiệm phosphoryl hóa một loại protein cụ thể hoặc bộ protein. Tuy nhiên, khi xem xét cấu trúc axit amin nói chung, kinase có thể thêm các nhóm phốt phát vào ba loại axit amin, bao gồm một nhóm OH là một phần của nhóm R của chúng. Ba axit amin này là serine, threonine và tyrosine. Kinase protein được phân loại dựa trên ba chất nền axit amin. Lớp serine / threonine kinase giống với các protein tế bào chất nhất. Trong quá trình phosphoryl hóa, kinase có thể tăng cường hoặc giảm hoạt động của protein. Tuy nhiên, hoạt động phụ thuộc vào vị trí phosphoryl hóa và cấu trúc của protein bị phosphoryl hóa.

Phản ứng phosphoryl hóa cơ bản

Phosphatase là gì?

Phản ứng ngược của phosphoryl hóa, sự khử phospho được xúc tác bởi các enzyme phosphatase. Trong quá trình khử phospho, phosphatase loại bỏ các nhóm phosphate khỏi các phân tử protein. Do đó, một protein được kích hoạt bởi một kinase có thể bị vô hiệu hóa bởi một phosphatase. Tuy nhiên, phản ứng khử phospho không thể đảo ngược. Có nhiều phosphatase khác nhau được tìm thấy trong các tế bào. Một số phosphatase có tính đặc hiệu cao và khử phospho một hoặc một số protein, trong khi những loại khác loại bỏ phosphate trong một loạt các protein. Phosphate là hydrolase khi chúng sử dụng phân tử nước để khử phospho. Dựa trên tính đặc hiệu của chất nền, phosphatase có thể phân loại thành năm lớp cụ thể là; phosphatase đặc hiệu tyrosine, phosphatase đặc hiệu serine / threonine, phosphatase đặc hiệu kép, phosphatase histidine, và phosphatase lipid.

Cơ chế khử phospho Tyrosine bằng CDP

Sự khác biệt giữa Kinase và Phosphatase là gì?

• Enzim Kinase xúc tác quá trình phosphoryl hóa protein bằng cách bổ sung các nhóm phosphate từ các phân tử ATP. Enzyme Phosphatase xúc tác phản ứng khử phospho bằng cách loại bỏ các nhóm phosphate khỏi protein.

• Kinase sử dụng ATP để thu được các nhóm phosphate, trong khi phosphatase sử dụng các phân tử nước để loại bỏ các nhóm phosphate.

• Protein được kích hoạt bởi kinase có thể bị vô hiệu hóa bởi phosphatase.

Hình ảnh lịch sự:

1. Phản ứng phosphoryl hóa cơ bản của Bdoc13 (CC BY-SA 3.0)
2. Cơ chế khử phospho Tyrosine bằng CDP của Bassophile (CC BY-SA 3.0)