Հիմնական տարբերություն – Proteasome vs Protease
Պրոտեոլիզը սպիտակուցի բիոմոլեկուլների տրոհման գործընթացն է ավելի փոքր պոլիպեպտիդների կամ առանձին ամինաթթուների: Պեպտիդային կապերի հիդրոլիզի չկատալիզացված ռեակցիաները չափազանց դանդաղ են։ Եվ հարյուրավոր տարիներ են պահանջվում ամբողջությամբ ավարտելու համար: Սովորաբար, այս ռեակցիայի մեջ ներգրավված ֆերմենտները երկու տեսակի են. Պրոտեզոմային բարդույթներ և պրոթեզերոններ. Բացի այս մոլեկուլներից, ցածր pH-ը, ջերմաստիճանը և ներմոլեկուլային մարսողությունը նույնպես ազդում են սպիտակուցի մոլեկուլների պրոտեոլիզացման վրա: Պրոտեոլիզը կենդանի օրգանիզմներում կարող է ծառայել տարբեր նպատակների։ Օրինակ՝ մարսողական ֆերմենտները սննդամթերքը բաժանում են առանձին ամինաթթուների, որոնք հետագայում օգտագործվում են որպես էներգիայի ռեսուրսներ կենդանի օրգանիզմների կողմից։Մյուս կողմից, պրոտեոլիզը չափազանց կարևոր է արդեն սինթեզված պոլիպեպտիդային շղթայի մշակման համար՝ ակտիվ սպիտակուցի մոլեկուլը ձևավորելու համար։ Այն նաև կարևոր է որոշ բջջային և ֆիզիոլոգիական գործընթացներում, ինչպիսիք են բջիջում որոշ անցանկալի սպիտակուցների կուտակումը կանխելը: Պրոտեազոմի և պրոթեզերոնի միջև հիմնական տարբերությունն այն է, որ պրոտեազոմը ներգրավված է սպիտակուցի մոլեկուլների բացման մեջ, մինչդեռ պրոտեազները քայքայվում են սպիտակուցները առանձին ամինաթթուների:
Ի՞նչ է պրոթեզոմը:
Պրոտեզոմները գլանաձև սպիտակուցներ են, որոնք պարունակում են չորս շարված, յոթ թաղանթային օղակներ: Նրանք սովորաբար հայտնաբերվում են ցիտոզոլում: Երկու արտաքին օղակները կոչվում են որպես ալֆա ենթամիավոր և պարզվել է, որ դրանք ոչ ակտիվ են: Երկու ներքին օղակները կոչվում են որպես բետա ենթամիավոր և պրոտեոլիտիկ ակտիվ են: Պրոտեզոմները կարող են հայտնաբերվել ինչպես արխեալ բակտերիաներում, այնպես էլ էուկարիոտիկ օրգանիզմներում: Էուկարիոտիկ 26S պրոթեզոմը պարունակում է մեկ միջուկային մասնիկ (20S), որը կազմված է յոթ ալֆա ենթամիավորներից և յոթ բետա ենթամիավորներից:Այն նաև պարունակում է կարգավորիչ գլխարկ (19S), որը կազմված է առնվազն 17 ենթամիավորներից: 26S պրոթեզոմը ներգրավված է էուկարիոտիկ կենդանի բջիջում ուբիկվիտինի ուղղորդված բացման և պրոտեոլիզի մեջ: Այս գործընթացն իրականացնելու համար E1 ֆերմենտը նախ ակտիվացնում է ուբիկվիտինի մոլեկուլը, այնուհետև այն փոխանցում է E2 ֆերմենտին: Եվ վերջապես այս ուբիկվիտինի մոլեկուլը կցվում է սպիտակուցի մոլեկուլի լիզինի մնացորդին, որպեսզի քայքայվի E3 լիգազի ֆերմենտի կողմից: Հետագայում ուբիկվիտինի մոլեկուլը ուղղորդվում է սպիտակուցի ճանաչմանը պրոտեազոմի կողմից քայքայվելու համար:
Նկար 01. Պրոտեզոմ
26S պրոթեզոմը կազմված է երկու 19S կարգավորիչ գլխարկներից և մեկ 20S միջուկային մասնիկից: 19S գլխարկը ճանաչում և կապվում է ուբիկվիտինացված սպիտակուցների հետ, որոնք սնուցվում են ATP մոլեկուլներով: Ճանաչվելուց հետո դրոշակավորված սպիտակուցը պետք է անջատվի և բացվի, որպեսզի անցնի 19S-ի նեղ ալիքներով և մտնի գլանաձև պրոտեազոմային համալիրի 20S միջուկը:Համալիրի 20S միջուկում այն իրականում կատարում է սպիտակուցի մոլեկուլի մանրացումը փոքր պոլիպեպտիդների մեջ: Այս պրոցեսը, որը տեղի է ունենում պրոթեզոմային համալիրում, էներգիայի կորստի գործողություն է, քանի որ այն կատալիզացվում է ATP մոլեկուլների կողմից:
Ի՞նչ է պրոթեզերոնը:
Պրոտեազները կոչվում են որպես պեպտիդազներ կամ պրոտեինազներ, որոնք ներգրավված են պրոտեոլիզի գործընթացում: Ի տարբերություն պրոտեազոմային համալիրի, պրոթեզերոնները կիսում են սպիտակուցի մոլեկուլը առանձին ամինաթթուների մեջ, հետևաբար, ավարտում են պրոտեոլիզի աշխատանքը: Պրոտեազները հայտնաբերված են կենդանիների, բույսերի, արխեաների, բակտերիաների և վիրուսների մեջ:
Նկար 02. պրոթեզերա
Պրոթեզերոնի տարբեր դասերը կարող են կատարել նույն գործառույթը տարբեր կատալիտիկ մեխանիզմներով: Պրոտեազները ներգրավված են սպիտակուցների մշակման, մարսողության, ֆոտոսինթեզի, ապոպտոզի, վիրուսային պաթոգենեզի և այլ կենսական գործունեության մեջ:Պրոտեոլիզի գործընթացում նրանք փոխակերպում են սպիտակուցը, որը պետք է ամբողջությամբ քայքայվի առանձին ամինաթթուների: Բացի մարսողությունից, պրոթեզերոնները ներգրավված են նաև արյան մակարդման, իմունային ֆունկցիայի, պրոհորմոնների հասունացման, ոսկրերի ձևավորման և սպիտակուցների վերամշակման մեջ, որոնք այլևս անհրաժեշտ չեն կենդանի բջիջին:
Պրոթեզերոնի յոթ տեսակ
Հիմք ընդունելով կատալիտիկ տիրույթի պրոթեզերոնները յոթ տեսակ են՝
- Սերինի պրոթեզերոն – Օգտագործում է սերինային ալկոհոլի խումբ
- Ցիստեին պրոտեազներ – Օգտագործում է ցիկտեին թիոլ խումբ
- Treonine proteases – Օգտագործում է թրեոնինի երկրորդային ալկոհոլ
- Ասպարտային պրոթեզերա – օգտագործում է ասպարտատ կարբոքսիլային խումբ
- Գլուտամիկ պրոթեզերներ – Օգտագործում է գլյուտամատ կարբոքսիլաթթու
- Metalloproteases – Օգտագործում է մետաղ սովորաբար «Zn»
- Ասպարագինի պեպտիդ լիազներ – օգտագործում են ասպարագիններ
Որո՞նք են նմանությունները պրոթեզոմի և պրոթեզերոնի միջև:
- Երկուսն էլ սպիտակուցային կենսամոլեկուլներ են։
- Երկուսն էլ ունեն կատալիտիկ և ֆերմենտային ունակություն:
- Երկուսն էլ ներգրավված են սպիտակուցների պրոտեոլիզի քայքայման ճանապարհին:
- Երկուսն էլ կատալիզացնում են ATP կախված էներգիայի ռեակցիաները:
- Երկուսն էլ հայտնաբերվել են գրեթե բոլոր օրգանիզմներում (կենդանիներ, բույսեր, բակտերիաներ, արխեաներ և վիրուսներ):
Ո՞րն է տարբերությունը պրոթեզոմի և պրոթեզերոնի միջև:
Proteasome vs Protease |
|
| Պրոտեզոմը սպիտակուցային կոմպլեքսներ է, որոնք պրոտեոլիզով քայքայում են ոչ անհրաժեշտ կամ վնասված սպիտակուցները: | Պրոտեազը ֆերմենտ է, որը քայքայում է սպիտակուցներն ու պեպտիդները: |
| Կառուցվածք | |
| Պրոտեզոմը համեմատաբար ավելի մեծ մոլեկուլ է՝ միջուկային մասնիկով և կարգավորող գլխարկով: | Պրոթեզերոնները համեմատաբար ավելի փոքր են կատալիտիկ տիրույթում: |
| Ֆունկցիա | |
| Սպիտակուցի բացումը և նախնական տարանջատումը պրոտեազոմների գործառույթներն են: | Սպիտակուցի մոլեկուլի ամբողջական բաժանումը առանձին ամինաթթուների մեջ պրոթեզերոնի հիմնական գործառույթն է: |
| Ubiquitin կախվածություն | |
| Պրոտեզոմն իր ակտիվությամբ կախված է ուբիկվիտինից (ուղղված է ուբիկվիտին): | Պրոթեզերոններն իր ակտիվության համար կախված չեն ուբիկվիտինից: |
| pH կախվածություն | |
| Պրոտեզոմն իր ակտիվության համար կախված չէ pH-ից: | Պրոթեզերոններն իրենց ակտիվության համար մեծապես կախված են pH-ից: |
| Մոլեկուլային քաշ | |
| Պրոտեզոմները բարձր մոլեկուլային քաշի մոլեկուլներ են։ | Պրոթեզերոններն ունեն համեմատաբար ցածր մոլեկուլային քաշի մոլեկուլներ: |
Ամփոփում – Proteasome vs Protease
Պրոտեոլիզը սպիտակուցի կենսամոլեկուլի սպիտակուցի տրոհման գործընթացն է ավելի փոքր պոլիպեպտիդների կամ առանձին ամինաթթուների: Սովորաբար, այս ռեակցիաներում ներգրավված ֆերմենտները երկու տեսակի են՝ 1. Պրոտեզոմային բարդույթ 2. Պրոտեազներ: Բացի այս սպիտակուցային մոլեկուլներից, ցածր pH-ը, ջերմաստիճանը և ներմոլեկուլային մարսողությունը նույնպես առաջացնում են սպիտակուցի մոլեկուլների պրոտեոլիզ: Պրոտեզոմը ներառում է սպիտակուցի բացումը և նախնական ճեղքումը: Մյուս կողմից, պրոթեզերոնները կատարում են սպիտակուցի մոլեկուլի ամբողջական բաժանումը առանձին ամինաթթուների: Սա կարելի է ընդունել որպես պրոթեզոմի և պրոթեզերոնի տարբերություն։
Ներբեռնեք Proteasome vs Protease-ի PDF տարբերակը
Դուք կարող եք ներբեռնել այս հոդվածի PDF տարբերակը և օգտագործել այն անցանց նպատակներով՝ ըստ մեջբերումների: Խնդրում ենք ներբեռնել PDF տարբերակը այստեղ Պրոտեզոմի և պրոթեզերոնի միջև տարբերությունը
