Ključna razlika – proteasom protiv proteaze
Proteoliza je proces razgradnje proteinskih biomolekula na manje polipeptide ili pojedinačne aminokiseline. Nekatalizirane reakcije hidrolize peptidnih veza su izrazito spore. I potrebne su stotine godina da se u potpunosti dovrši. Tipično, enzimi uključeni u ovu reakciju su dvije vrste; Proteazomski kompleksi i proteaze. Osim ovih molekula, nizak pH, temperatura i unutarmolekularna probava također utječu na proteolizu proteinskih molekula. Proteoliza može služiti u različite svrhe u živim organizmima. Na primjer, probavni enzimi razgrađuju hranu u pojedinačne aminokiseline koje kasnije živi organizmi koriste kao izvor energije. S druge strane, proteoliza je iznimno važna za procesiranje već sintetiziranog polipeptidnog lanca u svrhu formiranja aktivne proteinske molekule. Također je važan u nekim staničnim i fiziološkim procesima kao što je sprječavanje nakupljanja nekih neželjenih proteina u stanici. Ključna razlika između proteasoma i proteaze je da je proteasom uključen u odvijanje proteinskih molekula dok proteaze razlažu proteine u pojedinačne aminokiseline.
Što je proteasom?
Proteasomi su cilindrični proteini koji sadrže četiri naslagana, sedam membranskih prstenova. Obično se nalaze u citosolu. Dva vanjska prstena nazivaju se alfa podjedinice i utvrđeno je da su neaktivni. Dva unutarnja prstena nazivaju se beta podjedinice i proteolitički su aktivni. Proteasomi se mogu naći i u arhejnim bakterijama i u eukariotskim organizmima. Eukariotski 26S proteasom sadrži jednu česticu jezgre (20S) koja se sastoji od sedam alfa podjedinica i sedam beta podjedinica. Također sadrži regulatornu kapu (19S) koja se sastoji od najmanje 17 podjedinica. Proteasom 26S uključen je u odvijanje usmjereno ubikvitinom i proteolizu u eukariotskoj živoj stanici. Da bi se postigao ovaj proces, enzim E1 prvo aktivira molekulu ubikvitina, a zatim je prenosi na enzim E2. I konačno, ova molekula ubikvitina veže se za lizinski ostatak proteinske molekule da bi se razgradio enzimom E3 ligazom. Kasnije se molekula ubikvitina usmjerava na prepoznavanje označenog proteina da ga razgradi proteasom.
Slika 01: Proteasome
Proteasom 26S sastoji se od dva regulatorna poklopca 19S i jedne čestice jezgre 20S. Kapica 19S prepoznaje i veže se s sveprisutnim proteinima, koje pokreću ATP molekule. Jednom prepoznat, označeni protein mora se deubikvitinirati i razmotati kako bi prošao kroz uske kanale 19S i ušao u jezgru 20S cilindričnog proteasomskog kompleksa. U 20S jezgri kompleksa zapravo radi sjeckanje proteinske molekule na manje polipeptide. Ovaj proces koji se događa u kompleksu proteasoma je operacija koja gubi energiju jer ga kataliziraju molekule ATP.
Što su proteaze?
Proteaze se nazivaju peptidaze ili proteinaze koje sudjeluju u procesu proteolize. Za razliku od kompleksa proteasoma, proteaze dijele proteinsku molekulu u pojedinačne aminokiseline, čime dovršavaju posao u proteolizi. Proteaze se nalaze u životinjama, biljkama, arhejama, bakterijama i virusima.
Slika 02: Proteaza
Različite klase proteaza mogu obavljati istu funkciju s različitim katalitičkim mehanizmima. Proteaze su uključene u procesiranje proteina, probavu, fotosintezu, apoptozu, virusnu patogenezu i druge vitalne aktivnosti. U procesu proteolize oni pretvaraju protein koji se potpuno razgrađuje u pojedinačne aminokiseline. Osim probave, proteaze također sudjeluju u koagulaciji krvi, imunološkoj funkciji, sazrijevanju prohormona, formiranju kostiju i recikliranju proteina koji više nisu potrebni živoj stanici.
Sedam vrsta proteaza
Na temelju katalitičke domene postoji sedam vrsta proteaza,
- Serin proteaze – koristi grupu serin alkohola
- Cistein proteaze – koristi ciktein tiolnu skupinu
- Treonin proteaze – koristi treonin sekundarni alkohol
- Asparaginska proteaza – koristi aspartat karboksilnu skupinu
- Glutaminske proteaze – koristi glutamat karboksilnu kiselinu
- Metaloproteaze – koristi metal obično "Zn"
- Asparagin peptidne liaze – koristi asparagine
Koje su sličnosti između proteasoma i proteaze?
- Oboje su proteinske biomolekule.
- Oboje imaju katalitičku i enzimsku sposobnost.
- Oba su uključena u put razgradnje proteina proteolizom.
- Oboje kataliziraju energetske reakcije ovisne o ATP-u.
- Oboje se nalazi u gotovo svim organizmima (životinje, biljke, bakterije, arheje i virusi).
Koja je razlika između proteasoma i proteaze?
Proteasom protiv proteaze |
|
| Proteasom je proteinski kompleks koji razgrađuje nepotrebne ili oštećene proteine proteolizom. | Proteaza je enzim koji razgrađuje proteine i peptide. |
| Struktura | |
| Proteasom je relativno veća molekula s jezgrom čestice i regulatornom kapom. | Proteaze su relativno manje s katalitičkom domenom. |
| Funkcija | |
| Razmotavanje proteina i preliminarno cijepanje funkcije su proteasoma. | Potpuno cijepanje proteinske molekule u pojedinačne aminokiseline glavna je funkcija proteaza. |
| Ovisnost o Ubikvitinu | |
| Svoja aktivnost proteasoma ovisi o ubikvitinu (usmjeren ubikvitinom). | Aktivnost proteaza ne ovisi o ubikvitinu. |
| ovisnost o pH | |
| Aktivnost proteasoma ne ovisi o pH. | Svoja aktivnost proteaza jako ovisi o pH. |
| Molekulska težina | |
| Proteasomi su molekule velike molekularne težine. | Proteaze imaju molekule relativno niske molekularne težine. |
Sažetak – Proteasom protiv proteaze
Proteoliza je proces razgradnje proteinske biomolekule proteina na manje polipeptide ili pojedinačne aminokiseline. Tipično, enzimi uključeni u ove reakcije su dvije vrste, 1. Proteasomski kompleks 2. Proteaze. Osim ovih proteinskih molekula, niski pH, temperatura i intramolekularna probava također uzrokuju proteolizu proteinskih molekula. Proteasom je uključen u odvijanje i preliminarno cijepanje proteina. S druge strane, proteaze vrše potpuno cijepanje proteinske molekule u pojedinačne aminokiseline. Ovo se može uzeti kao razlika između proteasoma i proteaze.
Preuzmite PDF verziju Proteasome vs Protease
Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti ga za izvanmrežne svrhe prema napomeni o citatu. Ovdje preuzmite PDF verziju Razlika između proteasoma i proteaze
