Ասպարտիլ ցիստեինի և սերին պրոթեզերոնի հիմնական տարբերությունը նրանց ֆունկցիոնալ խմբերն են, որոնք գործում են որպես կատալիտիկ մնացորդներ: Ֆունկցիոնալ խումբը, որը գործում է որպես ասպարտիլ պրոտեազի կատալիտիկ մնացորդներ, կարբոքսիլաթթվի խումբ է, մինչդեռ ցիստեին պրոտեազում թիոլը կամ սուլֆհիդրիլ խումբը գործում է որպես կատալիտիկ մնացորդի ֆունկցիոնալ խումբ, իսկ սերինային պրոտեազում՝ հիդրոքսիլ խումբ կամ ալկոհոլ։ որպես կատալիտիկ մնացորդի ֆունկցիոնալ խումբ:
Պրոտեազները ֆերմենտներ են, որոնք կատալիզացնում են պրոտեոլիզը, որը սպիտակուցների տրոհումն է ավելի փոքր պոլիպեպտիդների կամ ամինաթթուների: Այս գործընթացը տեղի է ունենում սպիտակուցների մեջ պեպտիդային կապերի ճեղքման միջոցով հիդրոլիզի գործընթացով:Պրոտեազները ներգրավված են բազմաթիվ կենսաբանական գործառույթների մեջ, ինչպիսիք են կլանված սպիտակուցների մարսողությունը, սպիտակուցների կատաբոլիզմը և բջջային ազդանշանը: Պրոթեզերոնները առկա են կյանքի բոլոր ձևերում: Ասպարտիլը, ցիստեինը և սերինը երեք կարևոր պրոթեզերոններ են, որոնք առանցքային դեր են խաղում կենդանի օրգանիզմների համար:
Ի՞նչ են ասպարտիլ պրոթեզերոնները:
Ասպարթիլ պրոտեազները սպիտակուցը կոտրող ֆերմենտների տեսակ են: Նրանք ունեն երկու բարձր պահպանված ասպարտատներ ակտիվ վայրում, և նրանք օպտիմալ ակտիվ են թթվային pH-ի դեպքում: Այս պրոտեազները կտրում են դիպեպտիդային կապերը, որոնք ունեն հիդրոֆոբ մնացորդներ, ինչպես նաև բետա-մեթիլեն խումբ: Ասպարտիլ պրոտեազի կատալիտիկ մեխանիզմը թթու-բազային մեխանիզմ է։ Սա ներառում է ջրի մոլեկուլի կոորդինացումը երկու ասպարտատի մնացորդներով: Մեկ ասպարտատն ակտիվացնում է ջրի մոլեկուլը՝ հեռացնելով պրոտոնը: Սա թույլ է տալիս ջրին նուկլեոֆիլային հարձակում կատարել ենթաշերտի կարբոնիլ ածխածնի վրա: Արդյունքում, այն առաջացնում է քառաեդրային օքսանիոն միջանկյալ նյութ, որը կայունացվում է ջրածնային կապերով երկրորդ ասպարտատի մնացորդի հետ:Այս միջանկյալ նյութի վերադասավորումը պատասխանատու է պեպտիդի երկու պեպտիդ արտադրանքի բաժանման համար:
Գծապատկեր 01. Ասպարթիլ պրոթեզերա
Գոյություն ունի ասպարտիկ պրոթեզերոնի հինգ գերընտանիք՝ Clan AA, որը ընտանիք է, Clan AC, որը ազդանշանային պեպտիդազ II ընտանիք է, Clan AD, որը հանդիսանում է պրեսենիլինների ընտանիք, Clan AE, որը GPR էնդոպեպտիդազների ընտանիք է, և Clan AF, որը օպտինների ընտանիք է։
Ի՞նչ են ցիստեին պրոթեզերոնները:
Ցիստեին պրոտեազները հիդրոլազային ֆերմենտների խումբ են, որոնք քայքայում են սպիտակուցները: Նրանք ցույց են տալիս կատալիտիկ մեխանիզմ, որը ներառում է նուկլեոֆիլ ցիստեին թիոլը կատալիտիկ եռյակի կամ դիադայի մեջ: Ցիստեին պրոթեզերոնի կատալիտիկ մեխանիզմի սկզբնական քայլը դեպրոտոնացումն է։Թիոլի խումբը դեպրոտոնացված է դառնում ֆերմենտի ակտիվ վայրում հարակից ամինաթթվի միջոցով, ինչպիսին է հիստիդինը, որն ունի հիմնական կողմնակի շղթա: Հաջորդ քայլը նուկլեոֆիլային հարձակումն է ցիստեինի ապապրոտոնացված անիոնային ծծմբի կողմից սուբստրատի վրա: Այստեղ սուբստրատի բեկորն ազատվում է ամինով, իսկ պրոթեզերոնի մեջ գտնվող հիստիդինի մնացորդը վերականգնում է նրա ապապրոտոնացված ձևը։ Սա հանգեցնում է սուբստրատի թիոեսթեր միջանկյալ նյութի ձևավորմանը, որը կապում է նոր կարբոքսի վերջնամասը ցիստեին թիոլի հետ: Թիոէսթերային կապը հիդրոլիզվում է` առաջացնելով կարբոքսիլաթթվի մասնիկը մնացած սուբստրատի հատվածի վրա:
Գծապատկեր 02. Ցիստեին պրոթեզերա
Ցիստեին պրոթեզերոնները բազմաթիվ դերեր են խաղում ֆիզիոլոգիայի և զարգացման մեջ:Բույսերի մեջ նրանք կարևոր դեր են խաղում պահեստային սպիտակուցների աճի, զարգացման, կուտակման և մոբիլիզացման գործում։ Մարդկանց մոտ դրանք կարևոր են ծերացման և ապոպտոզի, իմունային պատասխանների, պրոհորմոնների մշակման և արտաբջջային մատրիցայի վերափոխման համար՝ կոնի զարգացման համար:
Ի՞նչ են սերինի պրոթեզերոնները:
Սերինային պրոթեզերոնները նույնպես պրոտեոլիտիկ ֆերմենտների խումբ են, որոնք ճեղքում են պեպտիդային կապերը սպիտակուցներում: Սերինը ծառայում է որպես նուկլեոֆիլ ամինաթթու ֆերմենտի ակտիվ վայրում: Սրանք առկա են ինչպես էուկարիոտներում, այնպես էլ պրոկարիոտներում: Սերինային պրոթեզերոնները սովորաբար բաժանվում են տարբեր կատեգորիաների՝ ըստ տարբերակիչ կառուցվածքի, որը բաղկացած է երկու բետա-բարելային տիրույթներից, որոնք համընկնում են ակտիվ կատալիտիկ տեղամասում, ինչպես նաև հիմնված են իրենց սուբստրատի առանձնահատկությունների վրա: Դրանք տրիփսինանման են, քիմոտրիպսինանման, թրոմբինանման, էլաստազային և սուբտիլիսինման։
Գծապատկեր 03. սերինի պրոթեզերա
Տրիպսինանման պրոտեազները ճեղքում են պեպտիդային կապերը՝ հետևելով դրական լիցքավորված ամինաթթուներին, ինչպիսիք են լիզինը կամ արգինինը: Դրանք հատուկ են բացասաբար լիցքավորված մնացորդներին, ինչպիսիք են ասպարտաթթուն կամ գլուտամինաթթուն: Քիմոտրիպսինանման պրոթեզերոններն ավելի հիդրոֆոբ են: Նրանց առանձնահատկությունը կայանում է խոշոր հիդրոֆոբ մնացորդների մեջ, ինչպիսիք են թիրոզինը, տրիպտոֆանը և ֆենիլալանինը: Թրոմբինանման պրոտեազները ներառում են թրոմբինը, որը հյուսվածքների ակտիվացնող պլազմինոգեն է, և պլազմին։ Սրանք օգնում են արյան մակարդմանը և մարսողությանը, ինչպես նաև նեյրոդեգեներատիվ խանգարումների պաթոֆիզիոլոգիային: Էլաստազի նման պրոթեզերոնները նախընտրում են այնպիսի մնացորդներ, ինչպիսիք են ալանինը, գլիցինը և վալինը: Սուբտիլիսինանման պրոտեազները ներառում են սերին պրոկարիոտներում: Այն ունի կատալիտիկ մեխանիզմ, որն օգտագործում է կատալիտիկ եռյակ՝ նուկլեոֆիլ սերին ստեղծելու համար: Սերինի պրոթեզերոնի ակտիվության կարգավորումը պահանջում է պրոթեզերոնի սկզբնական ակտիվացում և ինհիբիտորների սեկրեցիա:
Որո՞նք են նմանությունները ասպարտիլցիստեինի և սերինի պրոթեզերոնի միջև:
- Ասպարթիլը, ցիստեինը և սերինային պրոտեազները կատալիզացնում են սպիտակուցների քայքայումը պեպտիդային կապերի ճեղքման միջոցով:
- Մեխանիզմները նման են, երբ ակտիվ տեղամասի մնացորդները հարձակվում են պեպտիդային կապերի վրա, ինչը հանգեցնում է դրա կոտրմանը:
- Բոլորը պարունակում են նուկլեոֆիլներ:
- Դրանք բոլորը սպիտակուցներ են:
Ո՞րն է տարբերությունը ասպարտիլցիստեինի և սերինի պրոթեզերոնի միջև:
Ասպարտիլ ցիստեինի և սերին պրոթեզերոնի հիմնական տարբերությունը կախված է նրանց ֆունկցիոնալ խմբից, որը գործում է որպես կատալիտիկ մնացորդներ: Ասպարտիլ պրոտեազի մեջ կարբոքսիլաթթվի խումբը գործում է որպես ֆունկցիոնալ խումբ, մինչդեռ ցիստեին պրոտեազում թիոլը կամ սուլֆհիդրիլ խումբը գործում է որպես ֆունկցիոնալ խումբ, իսկ սերինային պրոտեազում՝ հիդրոքսիլ խումբը կամ սպիրտը՝ որպես ֆունկցիոնալ խումբ:
Ասպարթիլ պրոտեազները ունեն ասպարտատային ակտիվ տեղամաս, մինչդեռ ցիստեին պրոտեազները ունեն ցիստեին ակտիվ տեղամաս:Սերին պրոտեազի ակտիվ տեղամասի մնացորդը հիդրօքսիլ խումբ է: Այսպիսով, սա նաև մեկ այլ տարբերություն է ասպարտիլ ցիստեինի և սերին պրոթեզերոնի միջև: Ի տարբերություն սերինի և ցիստեին պրոտեազների, ասպարտիլային պրոտեազները տրոհման գործընթացում չեն կազմում կովալենտ միջանկյալ նյութ։ Հետևաբար, ասպարտիլ պրոտեազների համար պրոտեոլիզը տեղի է ունենում մեկ քայլով։
Ստորև բերված ինֆոգրաֆիկան ներկայացնում է ասպարտիլցիստեինի և սերին պրոթեզերոնի միջև տարբերությունները աղյուսակային տեսքով՝ կողք կողքի համեմատելու համար:
Ամփոփում – Ասպարթիլ ցիստեին ընդդեմ սերինային պրոթեզերների
Պրոտեազները ֆերմենտներ են, որոնք կատալիզացնում են սպիտակուցների տրոհումը ավելի փոքր պոլիպեպտիդների կամ ամինաթթուների: Ասպարտիլ ցիստեինի և սերին պրոտեազների միջև հիմնական տարբերությունը ֆունկցիոնալ խումբն է, որը գործում է որպես դրանց կատալիտիկ մնացորդ: Կարբոքսիլաթթվի խումբը գործում է որպես ասպարտիլ պրոտեազի ֆունկցիոնալ խումբ, մինչդեռ թիոլ կամ սուլֆհիդրիլ խումբը գործում է որպես ֆունկցիոնալ խումբ ցիստեին պրոտեազի մեջ: Հիդրօքսիլ խումբը կամ ալկոհոլը գործում է որպես սերին պրոթեզերոնի ֆունկցիոնալ խումբ:
