Ключова разлика – протеазома срещу протеаза
Протеолизата е процес на разграждане на протеиновите биомолекули до по-малки полипептиди или отделни аминокиселини. Некатализираните реакции на хидролиза на пептидни връзки са изключително бавни. И отнема стотици години, за да бъде напълно завършен. Обикновено ензимите, участващи в тези реакции, са два вида; Протеазомни комплекси и протеази. Освен тези молекули, ниското pH, температурата и вътрешномолекулярното смилане също влияят върху протеолизата на протеиновите молекули. Протеолизата може да служи за различни цели в живите организми. Например, храносмилателните ензими разграждат храната на отделни аминокиселини, които по-късно се използват като енергийни източници от живите организми. От друга страна, протеолизата е изключително важна за обработката на вече синтезираната полипептидна верига, за да се образува активната протеинова молекула. Също така е важен за някои клетъчни и физиологични процеси, като предотвратяване на натрупването на някои нежелани протеини в клетката. Ключовата разлика между протеазома и протеаза е, че протеазомата участва в разгръщането на протеинови молекули, докато разграждането на протеазите разгръща протеините в отделни аминокиселини.
Какво е протеазома?
Протеазомите са цилиндрични протеини, съдържащи четири подредени седем мембранни пръстена. Те обикновено се намират в цитозола. Двата външни пръстена се наричат алфа субединица и е установено, че са неактивни. Двата вътрешни пръстена се наричат бета субединица и те са протеолитично активни. Протеазомите могат да бъдат намерени както в археалните бактерии, така и в еукариотните организми. Еукариотната 26S протеазома съдържа една сърцевина (20S), която е съставена от седем алфа субединици и седем бета субединици. Той също така съдържа регулаторна капачка (19S), която се състои от най-малко 17 субединици. 26S протеазомата участва в насоченото към убиквитин разгъване и протеолиза в еукариотната жива клетка. За да осъществи този процес, ензим Е1 първо активира молекулата на убиквитин и след това я прехвърля към ензима Е2. И накрая, тази убиквитинова молекула се прикрепя към лизиновия остатък на протеиновата молекула, за да бъде разградена от ензима Е3 лигаза. По-късно молекулата на убиквитин се насочва към разпознаването на белязания протеин, за да бъде разграден от протеазома.
Фигура 01: Протеазома
Протеазомата 26S е съставена от две 19S регулаторни шапки и една 20S сърцевинна частица. Капачката 19S разпознава и се свързва с убиквитинирани протеини, които се захранват от ATP молекулите. Веднъж разпознат, маркираният протеин трябва да бъде убиквитиниран и разгънат, за да премине през тесните канали на 19S и да влезе в 20S ядрото на цилиндричния протеазомния комплекс. В ядрото 20S на комплекса той всъщност прави нарязването на протеиновата молекула на по-малките полипептиди. Този процес, който се случва в протеазомния комплекс, е операция, която губи енергия, тъй като се катализира от ATP молекулите.
Какво е протеаза?
Протеазите се наричат пептидази или протеинази, които участват в процеса на протеолиза. За разлика от протеазомния комплекс, протеазите споделят протеиновата молекула в отделните аминокиселини, следователно завършват работата в протеолизата. Протеазите се намират в животни, растения, археи, бактерии и вируси.
Фигура 02: Протеаза
Различните класове протеази могат да изпълняват една и съща функция с различни каталитични механизми. Протеазите участват в обработката на протеини, храносмилането, фотосинтезата, апоптозата, вирусната патогенеза и други жизненоважни дейности. В процеса на протеолиза те превръщат протеина, който се разгражда напълно в отделните аминокиселини. Освен храносмилането, протеазите участват и в коагулацията на кръвта, имунната функция, узряването на прохормоните, образуването на кости и рециклирането на протеини, които вече не са необходими на живата клетка.
Седем вида протеази
Въз основа на каталитичния домен протеазите са седем типа,
- Серин протеази – Използва серинова алкохолна група
- Цистеинови протеази – Използва цитеин тиолова група
- Треонин протеази – Използва треонин вторичен алкохол
- Аспартанова протеаза – Използва аспартат карбоксилна група
- Глутаминови протеази – Използва глутамат карбоксилна киселина
- Металопротеази – използва метал обикновено “Zn”
- Аспарагинови пептидни лиази – Използва аспарагини
Какви са приликите между протеазома и протеаза?
- И двете са протеинови биомолекули.
- И двете имат каталитична и ензимна способност.
- И двете участват в пътя на разграждане на протеолизата на протеините.
- И двете катализират АТФ зависими енергийни реакции.
- И двете се срещат в почти всички организми (животни, растения, бактерии, археи и вируси).
Каква е разликата между протеазома и протеаза?
Протеазома срещу протеаза |
|
| Протеазомата е протеинов комплекс, който разгражда ненужните или повредени протеини чрез протеолиза. | Протеазата е ензим, който разгражда протеини и пептиди. |
| Структура | |
| Протеазомата е сравнително по-голяма молекула със сърцевинна частица и регулаторна капачка. | Протеазите са относително по-малки с каталитичен домейн. |
| Функция | |
| Разгръщането на протеина и предварителното разцепване са функциите на протеазомите. | Пълното разцепване на протеиновата молекула на отделни аминокиселини е основната функция на протеазите. |
| Зависимост от Ubiquitin | |
| Протеазомата зависи от убиквитин за своята активност (насочена към убиквитин). | Протеазите не зависят от убиквитин за неговата активност. |
| зависимост от рН | |
| Активността на протеазомата не зависи от рН. | Протеазите силно зависят от pH за своята активност. |
| Молекулно тегло | |
| Протеазомите са молекули с високо молекулно тегло. | Протеазите имат молекули с относително ниско молекулно тегло. |
Обобщение – Протеазома срещу протеаза
Протеолизата е процес на разграждане на протеиновата биомолекула протеин на по-малки полипептиди или отделни аминокиселини. Обикновено ензимите, участващи в тези реакции, са два вида, 1. Протеазомен комплекс 2. Протеази. Освен тези протеинови молекули, ниското рН, температурата и вътрешномолекулярното смилане също причиняват протеолизата на протеиновите молекули. Протеазомата участва в разгръщането и предварителното разцепване на протеина. От друга страна, протеазите извършват пълното разцепване на протеиновата молекула на отделни аминокиселини. Това може да се приеме като разлика между протеазома и протеаза.
Изтеглете PDF версията на Proteasome vs Protease
Можете да изтеглите PDF версия на тази статия и да я използвате за офлайн цели според бележката за цитиране. Моля, изтеглете PDF версия тук Разлика между протеазома и протеаза
