Негізгі айырмашылық – киназа және фосфорилаза
Киназа да, фосфорилаза да фосфатпен жұмыс істейтін ферменттер, бірақ олардың қызметі мен табиғатында айырмашылық бар. Олардың арасындағы негізгі айырмашылық мынада, киназа - бұл фосфат тобының ATP молекуласынан белгілі бір молекулаға ауысуын катализдейтін фермент, ал фосфорилаза - фосфат тобын органикалық молекулаға, әсіресе глюкозаға енгізетін фермент. Бұл мақала сізді фосфатпен айналысатын киназа және фосфорилаза ферменттерімен таныстырады және киназа мен фосфорилазаның айырмашылығы неде екенін түсіндіреді.
Фосфорилаза дегеніміз не?
Фосфорилазаларды 1930 жылдардың аяғында кіші Эрл В. Сазерленд ашқан. Бұл ферменттер органикалық молекула акцепторына бейорганикалық фосфаттан немесе фосфат+сутегінен фосфат тобының қосылуын катализдейді. Мысал ретінде, гликоген фосфорилаза гликоген, крахмал немесе мальтодекстрин молекуласын қоса алғанда, глюканнан глюкоза-1-фосфаттың синтезін катализдей алады. Реакция гидролизге ұқсас фосфоролиз ретінде белгілі. Дегенмен, жалғыз айырмашылығы - бұл байланысқа орналастырылған су молекуласы емес, фосфат.
Полинуклеотидті фосфорилазаның құрылымы
Киназа дегеніміз не?
Киназа ферменті жоғары энергиялы, фосфат беретін молекулалардан белгілі субстраттарға фосфат топтарының тасымалдануын катализдей алады. Бұл процесс субстрат фосфат тобын алған кезде және АТФ жоғары энергиялы молекуласы фосфат тобын бергенде фосфорлану ретінде анықталады. Бұл фосфорлану процесінде киназалар маңызды рөл атқарады және ол фосфотрансферазалардың үлкен отбасының бөлігі болып табылады. Осылайша, киназалар жасуша метаболизмінде, ақуызды реттеуде, жасушалық тасымалдауда және көптеген жасушалық жолдарда өте маңызды.
Гидролизденбейтін ATP аналогы бар комплекстегі дигидроксиацетонкиназа
Киназа мен фосфорилазаның қандай айырмашылығы бар?
Киназа және фосфорилаза анықтамасы
Киназа: киназа – фосфат топтарының жоғары энергиялы, фосфат беретін молекулалардан белгілі бір субстраттарға тасымалдануын катализдейтін фермент.
Фосфорилаза: Фосфорилаза – бейорганикалық фосфаттан немесе фосфат+сутектен органикалық молекула акцепторына фосфат тобының қосылуын катализдейтін фермент.
Киназа мен фосфорилазаның сипаттамасы
Әсер ету механизмі
Киназа: АТФ терминалдық фосфат тобының субстраттағы -OH тобына берілуін катализдейді. Осылайша өнімде фосфатты эфир байланысын түзеді. Реакция фосфорлану деп аталады және жалпы реакциятүрінде жазылады.
Фосфорилаза: органикалық молекулаға фосфат тобының енуін катализдейді. Реакция фосфорлиз деп аталады және жалпы реакция былай жазылады,
Киназа және фосфорилаза ферменттерінің реакциясындағы фосфат доноры
Киназа: ATP молекуласынан алынған фосфат тобы
Фосфорилаза: бейорганикалық фосфаттан алынған фосфат тобы
Киназа және фосфорилаза ферменттерінің субстраты
Киназа: көмірсулар, ақуыздар немесе липидтер сияқты арнайы органикалық молекулалар
Фосфорилаза: органикалық молекула негізінен глюкоза
Киназа және фосфорилаза ферменттерінің соңғы өнімдері
Киназа: ADP (энергия молекуласы) + фосфорланған субстрат
Фосфорилаза: егер субстрат глюкоза болса, глюкоза-1-фосфат шығара алады
Киназа және фосфорилаза ферменттерінің құрылымы
Киназа: Киназа – өте күрделі үшінші құрылымды ақуыз.
Фосфорилаза: Фосфорилазаның биологиялық белсенді түрі екі бірдей ақуыз суббірлігінің димері болып табылады. Мысалы, гликоген фосфорилаза - 842 амин қышқылынан тұратын және массасы 97,434 кДа болатын үлкен ақуыз. Гликоген фосфорилаза димерінің биологиялық маңызы бар бірнеше бөлімдері бар, соның ішінде каталитикалық учаскелер, гликоген байланыстыру орындары, сондай-ақ аллостериялық учаскелер.
Киназа және фосфорилаза ферментін реттеу
Киназа: киназалардың белсенділігі жоғары деңгейде реттеледі және олар жасушаға қарқынды әсер етеді. Киназалар фосфорлану арқылы, ақуыз активаторын немесе ақуыз ингибиторын байланыстыру арқылы немесе олардың субстраттарына қатысты жасушадағы орналасуын басқару арқылы белсендіріледі немесе өшіріледі.
Фосфорилаза: гликоген фосфорилаза аллостериялық бақылаумен де, фосфорланумен де реттеледі. Эпинефрин және инсулин сияқты гормондар да гликоген фосфорилазасын реттей алады.
Киназа және фосфорилаза ферменттерінің классификациясы
Киназалар: ақуыз киназалары, липидті киназалар және көмірсу киназалары сияқты әрекет ететін субстрат бойынша киназалар жан-жақты топтарға жіктеледі.
Фосфорилаза: Фосфорилазалар екіге бөлінеді; Гликозилтрансферазалар және нуклеотидилтрансферазалар. Гликозилтрансферазаларға мысалдар:
- гликогенфосфорилаза
- крахмал фосфорилаза
- мальтодекстринфосфорилаза
- Пуриндік нуклеозидфосфорилаза
Нуклеотидилтрансферазалардың мысалы,
Полинуклеотидтіфосфорилаза
Киназа және фосфорилаза ферменттерінің патологиясы
Киназа: бақыланбайтын киназа белсенділігі адамдарда қатерлі ісік пен ауруды, соның ішінде лейкоздың белгілі бір түрлерін және басқа да көптеген ауруларды тудыруы мүмкін, себебі киназалар өсу, қозғалыс және өлімді қоса, жасуша циклін бақылайтын көптеген фазаларды реттейді.
Фосфорилаза: V типті гликогенді сақтау ауруы – бұлшықет гликогені және VI типті гликогенді сақтау ауруы – бауыр гликогені және т.б. сияқты кейбір медиакалды жағдайлар фосфорилазалармен байланысты.
