ההבדל העיקרי בין הלורודופסין לבקטריורודופסין הוא שהלורודופסין היא משאבת כלוריד מונעת אור שנמצאת בארכאה בעוד שבקטריורודופסין היא משאבת פרוטונים מונעת על ידי אור שנמצאת בארכאה.
Halorhodopsin ו-bacteriorhodopsin הם חלבוני ממברנה הפטהלילית. הם ידועים גם כ- Archaea rhodopsins. בדרך כלל, שני אלה נמצאים בקרום הסגול, חלק מממברנת התא Halobacterium salinarum. Halorhodopsin היא משאבת כלוריד המונעת על ידי אור המאפשרת לזרום יונים מהצד החוץ-תאי לצד הציטופלזמי. מצד שני, bacteriorhodopsin היא משאבת פרוטונים מונעת על ידי אור המאפשרת ליונים לזרום מהצד הציטופלזמי לצד החוץ תאי.לכן, הלורודופסין ובקטריורודופסין הם שתי בליטות יונים המונעות על ידי אור שנמצאות בארכאה, בעיקר בהלובקטריות.
מה זה הלורודופסין?
Halorhodopsin הוא חלבון רשתית מארכיאון Halobacterium salinarum, המשתמש באנרגיה של אור ירוק (500 עד 650 ננומטר) כדי להעביר יוני כלוריד לתוך התא כנגד פוטנציאל הממברנה. הספיגה של אשלגן כלורי על ידי תאים אלה על ידי משאבות יונים כמו הלורודופסין נחוצה כדי לשמור על איזון אוסמוטי במהלך צמיחת התאים. יתרה מכך, משאבת אניונים המונעת על ידי אור חוסכת כמות ניכרת של אנרגיה מטבולית. Halorhodopsin מתקפל לתוך טופולוגיה של שבעה סליל טרנסממברני עם לולאות קצרות מחוברות. הסלילים (ששמו A עד G) מסודרים במבנה דמוי קשת ומקיפים בחוזקה מולקולת רשתית הקשורה קוולנטית דרך בסיס שיף לחומצת אמינו ליזין שמורים (Lys-242) על סליל G. חתך הרוחב של הלורודופסין עם שאריות חשוב להעברת כלוריד.זה הנתיב הסביר של האניון.
איור 01: Halorhodopsin
קליטה של פוטון על ידי הלורודופסין מתחילה מחזור קטליטי, המוביל להובלה של אניון לתוך התא. ניתן לתאר את המחזור במונחים של שישה שלבים של איזומריזציה (I), הובלת יונים (T) ושינוי נגישות (מתג S). יתר על כן, שיטה חשובה לניתוח של מבנה ותפקוד הלורודופסין היא האפשרות לייצר חלבון שונה באופן ספציפי על ידי מוטגנזה מכוונת אתרים וביטוי יתר הומולוגי.
מהו Bacteriorhodopsin?
Bacteriorhodopsin ידוע כמשאבת פרוטונים מונעת על ידי אור בארכאות כגון Halobacterium salinarum. Bacteriorhodopsin הוא חלבון המשמש את archaea, בעיקר על ידי halobacteria, מחלקה של Euryarchaeota.היא פועלת כמשאבת פרוטונים הלוכדת אנרגיית אור ומשתמשת באנרגיה זו כדי להעביר פרוטונים על פני הממברנה אל מחוץ לתא. שיפוע הפרוטונים שנוצר הופך לאחר מכן לאנרגיה כימית.
איור 02: Bacteriorhodopsin
Bacteriorhodopsin הוא חלבון ממברנה אינטגרלי של 27 kDa. האלמנט החוזר של הסריג המשושה מורכב משלוש שרשראות חלבון זהות, כל אחת מסובבת ב-120 מעלות ביחס לאחרות. יתרה מכך, לכל מונומר יש שבעה סלילי אלפא טרנסממברניים וגיליון בטא דו-גדילי הפונה חוץ-תאי. יתר על כן, כוח המניע של החלבון שנוצר על ידי חלבון רשתית זה משמש את סינתאז ATP ליצירת ATP. לכן, על ידי ביטוי בקטריורודופסין, תאי הארכאאה מסוגלים לסנתז ATP בהיעדר מקור פחמן.
מהם הדמיון בין הלורודופסין לבקטריורהודפסין?
- Halorhodopsin ו-bacteriorhodopsin שייכים לתת-משפחה של חלבוני ממברנה הפטאליליים.
- שניהם חלבונים ברשתית.
- הם ידועים גם כ-archaea rhodopsins.
- הם בליטות יונים המונעות על ידי אור.
- שניהם נמצאים בקרום הסגול, חלק מממברנת התא Halobacterium salinarum.
- יש להם פונקציות מיוחדות שחשובות מאוד להישרדות ההלובקטריות.
מה ההבדל בין Halorhodopsin ל-Bacteriorhodopsin?
Halorhodopsin היא משאבת כלוריד המונעת על ידי אור שנמצאת בארכאה, בעוד שבקטריורודופסין היא משאבת פרוטונים מונעת על ידי אור שנמצאת בארכאה. לפיכך, זהו ההבדל העיקרי בין הלורודופסין לבקטריורודופסין. יתר על כן, הלורודופסין היא משאבת כלוריד המונעת על ידי אור המאפשרת לזרום יונים מהצד החוץ-תאי לצד הציטופלזמי.מצד שני, bacteriorhodopsin היא משאבת פרוטונים מונעת על ידי אור המאפשרת לזרום יונים מהציטופלזמה לצד החוץ-תאי.
האינפוגרפיקה שלהלן מציגה את ההבדלים בין הלורודופסין לבקטריורודופסין בצורה טבלאית להשוואה זו לצד זו.
סיכום – Halorhodopsin לעומת Bacteriorhodopsin
Halorhodopsin ו-bacteriorhodopsin הם שתי בליטות יונים המונעות על ידי אור שנמצאות בארכאה, ובעיקר בהלובקטריות. הלורודופסין היא משאבת כלוריד המונעת על ידי אור, בעוד שבקטריורודופסין היא משאבת פרוטונים מונעת על ידי אור. Halorhodopsin מאפשר זרימת יונים מהצד החוץ-תאי לצד הציטופלזמי. לעומת זאת, בקטריורודופסין מאפשר זרימת יונים מהציטופלסמה לצד החוץ תאי. אז זה מסכם את ההבדל בין הלורודופסין לבקטריורודופסין.
