Ključna razlika između fosforilacije i defosforilacije je u tome što je fosforilacija dodavanje fosfatne skupine molekuli pomoću protein kinaze. S druge strane, defosforilacija je uklanjanje fosfatne skupine iz molekule hidrolazom, posebno fosfatazom.
Fosforilacija i defosforilacija dva su ključna procesa u fiziološkim procesima živih organizama. Fosforilacija i defosforilacija proteina vrlo su važne za staničnu signalizaciju, staničnu diobu, translaciju proteina, metabolizam i preživljavanje. U stanici, općenito, više od 30% proteina prolazi kroz fosforilaciju. Što je najvažnije, fosforilacija i defosforilacija se odvijaju u svim vrstama proteinskih supstrata kao što su strukturni proteini, enzimi, membranski kanali, signalne molekule, itd. Regulacija reakcija fosforilacije i defosforilacije zajednički se naziva fosforegulacija.
Što je fosforilacija?
Fosforilacija je dodavanje ili prijenos fosfatne skupine na molekulu pomoću enzima koji se zove protein kinaza. To je vrsta posttranslacijske modifikacije. Općenito, fosfatna skupina dolazi od ATP-a ili ADP-a. Ovaj proces se obično vidi u mnogim fiziološkim procesima koji se odvijaju u živim organizmima, posebno u regulaciji funkcije proteina, lokalizacije, konformacije, interakcije i čišćenja. Štoviše, fosforilacija je kritična u izvanstaničnoj signalizaciji. Neurotransmiteri, hormoni, citokini itd. proizvode svoje učinke reguliranjem fosforilacije u svojim ciljnim stanicama.
Slika 01: Fosforilacija
Postoji više od 200 000 fosforilacijskih mjesta u ljudskom genomu. Više od 500 različitih kinaza uključeno je u mehanizme fosforilacije.
Što je defosforilacija?
Defosforilacija je pandan fosforilaciji. Defosforilacija se odnosi na uklanjanje fosfatne skupine iz molekule, posebno iz organskog spoja. Nastaje hidrolizom. Hidrolaza, posebno fosfataza, je enzim koji katalizira defosforilaciju. Slično fosforilaciji, defosforilacija je važna u mnogim staničnim procesima. Tijekom fosforilacije ATP se pretvara u ADP oslobađanjem jedne fosfatne skupine i energije. Uklanjanje fosfatne skupine događa se reakcijom hidratacije dodavanjem molekule vode i regeneracijom hidroksilne skupine.
Slika 02: Defosforilacija
Proteini su često podvrgnuti defosforilaciji. Defosforilacija proteina ključni je proces u staničnoj signalizaciji. Štoviše, defosforilacija igra veliku ulogu u kloniranju pomoću restrikcijskih enzima. Defosforilirajuće fosfataze sprječavaju ponovno vezivanje.
Koje su sličnosti između fosforilacije i defosforilacije?
- Defosforilacija je pandan fosforilaciji.
- U oba procesa uključene su fosfatne skupine.
- Također, oni su reakcije koje kataliziraju enzime.
- I obje reakcije su reverzibilne.
- Osim toga, oba se procesa mogu koristiti za aktiviranje ili deaktiviranje proteina.
- One su važne posttranslacijske izmjene.
Koja je razlika između fosforilacije i defosforilacije?
Fosforilacija je dodavanje fosfatne skupine molekuli pomoću protein kinaze, dok je defosforilacija uklanjanje fosfatne skupine iz molekule pomoću fosfataze. Dakle, ovo je ključna razlika između fosforilacije i defosforilacije. Nadalje, fosforilaciju kataliziraju protein kinaze, dok defosforilaciju kataliziraju fosfataze.
U nastavku infografika sažima razliku između fosforilacije i defosforilacije.
Sažetak – Fosforilacija naspram defosforilacije
Fosforilacija i defosforilacija su dva procesa koja su kritična za sve vrste fizioloških procesa. U fosforilaciji se odvija prijenos fosfatne skupine na molekulu. Suprotna reakcija odvija se kod defosforilacije. Fosfatna skupina uklanja se iz molekule tijekom defosforilacije. Dakle, ovo je ključna razlika između fosforilacije i defosforilacije. Međutim, obje reakcije su reverzibilne. Štoviše, enzimi su bitni u kataliziranju obje vrste reakcija. Protein kinaze kataliziraju fosforilaciju, dok fosfataze kataliziraju defosforilaciju.
