Негізгі айырмашылық – протеазом мен протеаза
Протеолиз – ақуыз биомолекулаларының кішірек полипептидтерге немесе жеке аминқышқылдарына ыдырау процесі. Пептидтік байланыстың гидролизінің катализденбеген реакциялары өте баяу жүреді. Ал толық аяқталу үшін жүздеген жылдар қажет. Әдетте, бұл реакцияға қатысатын ферменттер екі түрге бөлінеді; Протеазома кешендері және протеазалар. Бұл молекулалардан басқа, төмен рН, температура және молекулаішілік ас қорыту ақуыз молекулаларының протеолизіне де әсер етеді. Тірі организмдерде протеолиз әртүрлі мақсаттарға қызмет етуі мүмкін. Мысалы, ас қорыту ферменттері тағамды жеке аминқышқылдарына ыдыратады, олар кейінірек тірі организмдер энергия ресурстары ретінде пайдаланылады. Екінші жағынан, протеолиз белсенді ақуыз молекуласын қалыптастыру үшін синтезделген полипептидтік тізбекті өңдеу үшін өте маңызды. Ол сондай-ақ кейбір жасушалық және физиологиялық процестерде маңызды, мысалы, жасушадағы кейбір қажетсіз белоктардың жиналуын болдырмау. Протеазома мен протеазаның негізгі айырмашылығы мынада: протеазома ақуыз молекулаларының ашылуына қатысады, ал протеазалар белоктарды жеке аминқышқылдарына бөледі.
Протеазома дегеніміз не?
Протеасомалар төрт қабаттастырылған, жеті мембраналық сақинадан тұратын цилиндрлік ақуыздар. Олар әдетте цитозольде болады. Екі сыртқы сақина альфа суббірлігі деп аталады және белсенді емес. Екі ішкі сақина бета суббірлігі деп аталады және олар протеолитикалық белсенді. Протеасомаларды архейлік бактерияларда да, эукариоттық организмдерде де табуға болады. Эукариоттық 26S протеазомасында жеті альфа суббірліктен және жеті бета бөлімшеден тұратын бір негізгі бөлшек (20S) бар. Ол сондай-ақ кем дегенде 17 бөлімшеден тұратын реттеуші қақпақты (19S) қамтиды. 26S протеасома эукариоттық тірі жасушада убиквитинге бағытталған ашылуына және протеолизіне қатысады. Бұл процесті орындау үшін E1 ферменті алдымен убикитин молекуласын белсендіреді, содан кейін оны E2 ферментіне тасымалдайды. Ақырында, бұл убиквитин молекуласы E3 лигаза ферментімен ыдырайтын ақуыз молекуласының лизин қалдығымен байланысады. Кейінірек ubiquitin молекуласы протеазома арқылы ыдырайтын белгіленген ақуызды тануға бағытталады.
01-сурет: протеазом
26S протеазома екі 19S реттеуші қақпақтан және бір 20S негізгі бөлшектен тұрады. 19S қақпағы АТФ молекулаларымен жұмыс істейтін убиквитинді ақуыздарды таниды және байланыстырады. Белгіленген протеин 19S тар арналары арқылы өтіп, цилиндрлік протеазома кешенінің 20S өзегіне ену үшін белгілі болғаннан кейін де убиквитинациялануы және ашылуы керек. Кешеннің 20S ядросында ол ақуыз молекуласын кішірек полипептидтерге ұсақтауды жүзеге асырады. Протеазома кешенінде болып жатқан бұл процесс энергияны жоғалту операциясы болып табылады, өйткені ол ATP молекулаларымен катализденеді.
Протеазалар дегеніміз не?
Протеазалар протеолиз процесіне қатысатын пептидазалар немесе протеиназалар деп аталады. Протеазома кешенінен айырмашылығы, протеазалар ақуыз молекуласын жеке аминқышқылдарына бөледі, осылайша протеолиздегі жұмысты аяқтайды. Протеазалар жануарларда, өсімдіктерде, архейлерде, бактерияларда және вирустарда кездеседі.
02-сурет: протеаза
Протеазалардың әртүрлі кластары әртүрлі каталитикалық механизмдермен бірдей функцияны орындай алады. Протеазалар ақуызды өңдеуге, ас қорытуға, фотосинтезге, апоптозға, вирустық патогенезге және басқа да өмірлік маңызды әрекеттерге қатысады. Протеолиз процесінде олар толығымен ыдырайтын ақуызды жеке аминқышқылдарына айналдырады. Ас қорыту протеазаларынан басқа, қанның коагуляциясына, иммундық функцияға, прогормондардың жетілуіне, сүйек тінінің қалыптасуына және тірі жасушаға қажет емес ақуыздардың қайта өңделуіне қатысады.
Протеазалардың жеті түрі
Катализдік доменге негізделген протеазалардың жеті түрі бар,
- Сериндік протеазалар – Сериндік алкоголь тобын пайдаланады
- Цистеин протеазалары – Циктеин тиол тобын пайдаланады
- Треонин протеазалары – Треониннің екіншілік спиртін пайдаланады
- Аспартик протеаза – аспартат карбоксил тобын пайдаланады
- Глютаминдік протеазалар – глутамат карбон қышқылын пайдаланады
- Металлопротеазалар – әдетте «Zn» металын пайдаланады
- Аспарагиндік пептидті лиазалар – аспарагиндерді пайдаланады
Протеазома мен протеазаның қандай ұқсастықтары бар?
- Екеуі де белок биомолекулалары.
- Екеуінің де каталитикалық және ферментативті қабілеті бар.
- Екеуі де белоктардың протеолиз ыдырау жолына қатысады.
- Екеуі де ATP-ге тәуелді энергия реакцияларын катализдейді.
- Екеуі де барлық дерлік ағзаларда (жануарлар, өсімдіктер, бактериялар, археялар және вирустар) кездеседі.
Протеазома мен протеазаның айырмашылығы неде?
Протеазом және протеаза |
|
| Протеазома – қажетсіз немесе зақымдалған ақуыздарды протеолиз арқылы ыдырататын ақуыз кешендері. | Протеаза - ақуыздар мен пептидтерді ыдырататын фермент. |
| Құрылым | |
| Протеазома - негізгі бөлшектері және реттеуші қақпағы бар салыстырмалы түрде үлкенірек молекула. | Протеазалар каталитикалық доменмен салыстырмалы түрде кішірек. |
| Функция | |
| Белоктың ашылуы және алдын ала бөлінуі протеазомалардың қызметі болып табылады. | Белок молекуласының жеке аминқышқылдарына толық бөлінуі протеазалардың негізгі қызметі болып табылады. |
| Убикитинге тәуелділік | |
| Протеазома оның белсенділігі үшін убикитинге байланысты (убикитин бағытталған). | Протеазалар оның белсенділігі үшін убикитинге тәуелді емес. |
| pH тәуелділігі | |
| Протеазома белсенділігі үшін рН-ға тәуелді емес. | Протеазалар белсенділігі үшін рН-ға өте тәуелді. |
| Молекулалық салмақ | |
| Протеазомалар жоғары молекулалық салмақты молекулалар. | Протеазалардың салыстырмалы түрде төмен молекулалық массасы бар. |
Қорытынды – протеазома және протеаза
Протеолиз - ақуыз биомолекуласының ақуызының кішірек полипептидтерге немесе жеке аминқышқылдарына ыдырау процесі. Әдетте, бұл реакцияларға қатысатын ферменттер екі түрлі болады, 1. Протеазома кешені 2. Протеазалар. Бұл ақуыз молекулаларынан басқа төмен рН, температура және молекулаішілік ас қорыту ақуыз молекулаларының протеолизін тудырады. Протеазома ақуыздың бөлінуіне және алдын ала бөлінуіне қатысады. Екінші жағынан, протеазалар ақуыз молекуласының жеке аминқышқылдарына толық бөлінуін жүзеге асырады. Мұны протеазома мен протеаза арасындағы айырмашылық ретінде қабылдауға болады.
Proteasome vs Protease бағдарламасының PDF нұсқасын жүктеп алыңыз
Сіз осы мақаланың PDF нұсқасын жүктеп алып, сілтеме жазбасына сәйкес офлайн мақсаттарда пайдалана аласыз. PDF нұсқасын мына жерден жүктеп алыңыз Протеазома мен протеазаның айырмашылығы
