Ключовата разлика между фосфорилирането и дефосфорилирането е, че фосфорилирането е добавянето на фосфатна група към молекула от протеин киназа. Междувременно дефосфорилирането е отстраняването на фосфатна група от молекула чрез хидролаза, особено чрез фосфатаза.
Фосфорилирането и дефосфорилирането са два решаващи процеса във физиологичните процеси на живите организми. Протеиновото фосфорилиране и дефосфорилиране са много важни за клетъчното сигнализиране, клетъчното делене, транслацията на протеини, метаболизма и оцеляването. В клетката обикновено повече от 30% от протеините претърпяват фосфорилиране. Най-важното е, че фосфорилирането и дефосфорилирането се извършват във всички видове протеинови субстрати като структурни протеини, ензими, мембранни канали, сигнални молекули и др. Регулирането на реакциите на фосфорилиране и дефосфорилиране се нарича общо фосфорегулация.
Какво е фосфорилиране?
Фосфорилирането е добавянето или прехвърлянето на фосфатна група към молекула от ензим, наречен протеин киназа. Това е вид посттранслационна модификация. Обикновено фосфатната група идва от ATP или от ADP. Този процес обикновено се наблюдава в много физиологични процеси, протичащи в живите организми, особено при регулиране на протеиновата функция, локализация, конформация, взаимодействие и изчистване. Освен това, фосфорилирането е критично за извънклетъчното сигнализиране. Невротрансмитерите, хормоните, цитокините и т.н. произвеждат своите ефекти чрез регулиране на фосфорилирането в техните целеви клетки.
Фигура 01: Фосфорилиране
В човешкия геном има повече от 200 000 места за фосфорилиране. Повече от 500 различни кинази участват в механизмите на фосфорилиране.
Какво е дефосфорилиране?
Дефосфорилирането е аналог на фосфорилирането. Дефосфорилирането се отнася до отстраняването на фосфатна група от молекула, особено от органично съединение. Получава се чрез хидролиза. Хидролазата, особено фосфатазата, е ензимът, катализиращ дефосфорилирането. Подобно на фосфорилирането, дефосфорилирането е важно в много клетъчни процеси. По време на фосфорилирането АТФ се превръща в АДФ чрез освобождаване на една фосфатна група и енергия. Отстраняването на фосфатна група става чрез реакция на хидратация чрез добавяне на молекула вода и регенериране на хидроксилна група.
Фигура 02: Дефосфорилиране
Протеините често се подлагат на дефосфорилиране. Протеиновото дефосфорилиране е ключов процес в клетъчното сигнализиране. Освен това дефосфорилирането играе голяма роля в клонирането с помощта на рестрикционни ензими. Дефосфорилиращите фосфатази предотвратяват повторното лигиране.
Какви са приликите между фосфорилирането и дефосфорилирането?
- Дефосфорилирането е аналог на фосфорилирането.
- И в двата процеса участват фосфатни групи.
- Също така, те са ензимно катализиращи реакции.
- И двете реакции са обратими.
- Освен това и двата процеса могат да се използват за активиране или деактивиране на протеин.
- Те са важни посттранслационни модификации.
Каква е разликата между фосфорилиране и дефосфорилиране?
Фосфорилирането е добавянето на фосфатна група към молекула от протеин киназа, докато дефосфорилирането е отстраняването на фосфатна група от молекула от фосфатаза. И така, това е ключовата разлика между фосфорилирането и дефосфорилирането. Освен това, фосфорилирането се катализира от протеин киназите, докато дефосфорилирането се катализира от фосфатазите.
Инфографиката по-долу обобщава разликата между фосфорилиране и дефосфорилиране.
Обобщение – Фосфорилиране срещу дефосфорилиране
Фосфорилирането и дефосфорилирането са два процеса, които са критични за всички видове физиологични процеси. При фосфорилирането се извършва прехвърляне на фосфатна група към молекула. Обратната реакция протича при дефосфорилирането. Фосфатната група се отстранява от молекула при дефосфорилиране. И така, това е ключовата разлика между фосфорилирането и дефосфорилирането. И двете реакции обаче са обратими. Освен това ензимите са от съществено значение за катализирането на двата вида реакции. Протеин киназите катализират фосфорилирането, докато фосфатазите катализират дефосфорилирането.
