הבדל מפתח – קינאז לעומת פוספורילאז
שניהם קינאז וגם פוספורילאז הם אנזימים המתמודדים עם פוספט למרות שיש הבדל בתפקודם ובטבעם. ההבדל העיקרי ביניהם הוא שקינאז הוא אנזים המזרז העברה של קבוצת פוספט ממולקולת ATP למולקולה מוגדרת ואילו פוספורילאז הוא אנזים שמכניס קבוצת פוספט למולקולה אורגנית, במיוחד גלוקוז. מאמר זה יציג בפניכם אנזימי קינאז ופוספורילאז העוסקים בפוספט ויסביר מה ההבדלים בין קינאז לפוספורילאז.
מהו פוספורילאז?
פוספורילאזים התגלו על ידי ארל וו. סאתרלנד ג'וניור בסוף שנות ה-30. אנזימים אלו מזרזים הוספת קבוצת פוספט מפוספט או פוספט+מימן לא אורגני למקבל מולקולה אורגנית. כדוגמה, גליקוגן פוספורילאז יכול לזרז את הסינתזה של גלוקוז-1-פוספט מגלוקאן כולל מולקולת גליקוגן, עמילן או מלטודקסטרין. התגובה ידועה כזרחן הדומה גם להידרוליזה. עם זאת, ההבדל היחיד הוא שזהו פוספט, לא מולקולת מים שמונחת על הקשר.
מבנה הפולינוקלאוטיד פוספורילאז
מה זה Kinase?
אנזים Kinase יכול לזרז את העברה של קבוצות פוספט ממולקולות בעלות אנרגיה גבוהה, תורמת פוספט למצעים מסוימים.תהליך זה מזוהה כזרחון כאשר המצע צובר קבוצת פוספט והמולקולה עתירת האנרגיה של ATP תורמת קבוצת פוספט. בתהליך זרחון זה, קינאזות ממלאות תפקיד משמעותי, והיא חלק מהמשפחה הגדולה יותר של פוספוטרנספראזות. לפיכך, קינאזות חשובות מאוד בחילוף החומרים בתאים, בוויסות חלבון, בהובלה תאית ובמסלולים תאיים רבים.
דיהידרוקסיאצטון קינאז בקומפלקס עם אנלוגי ATP שאינו ניתן להידרוליזה
מהם ההבדלים בין קינאז לפוספורילאז?
הגדרה של קינאז ופוספורילאז
Kinase: Kinase הוא אנזים המזרז את העברה של קבוצות פוספט ממולקולות תורמות פוספט עתירות אנרגיה למצעים מסוימים.
Phosphorylase: Phosphorylase הוא אנזים המזרז תוספת של קבוצת פוספטים מפוספט או פוספט+מימן לא אורגני למקבל מולקולה אורגנית.
מאפיינים של קינאז ופוספורילאז
מנגנון פעולה
Kinase: זרז העברה של קבוצת פוספט סופנית של ATP לקבוצת -OH על מצע. בכך מייצרים קשר אסטר פוספט במוצר. התגובה ידועה כזרחון, והתגובה הכוללת כתובה כ-
Phosphorylase: מזרז הכנסת קבוצת פוספט למולקולה אורגנית. התגובה ידועה כזרחן והתגובה הכוללת כתובה כ-
תורם פוספט בתגובה של אנזימי קינאז ופוספורילאז
Kinase: קבוצת פוספט ממולקולת ATP
פוספורילאז: קבוצת פוספטים מפוספט לא אורגני
מצע של אנזימי קינאז ופוספורילאז
Kinase: מולקולות אורגניות ספציפיות כגון פחמימה, חלבון או שומנים
פוספורילאז: מולקולה אורגנית בעיקר גלוקוז
תוצרי קצה של אנזימי קינאז ופוספורילאז
Kinase: ADP (מולקולת אנרגיה) + מצע פוספוריל
פוספורילאז: אם המצע הוא גלוקוז הוא יכול לייצר גלוקוז-1-פוספט
מבנה של אנזימי קינאז ופוספורילאז
Kinase: Kinase הוא חלבון מורכב מאוד במבנה שלישוני.
Phosphorylase: צורה ביולוגית פעילה של פוספורילאז היא דימר של שתי תת-יחידות חלבון שוות.לדוגמה, גליקוגן פוספורילאז הוא חלבון ענק, הכלול עם 842 חומצות אמינו ומסה של 97.434 kDa. לגליקוגן פוספורילאז דימר יש מספר מקטעים בעלי חשיבות ביולוגית, כולל אתרים קטליטיים, אתרי קישור לגליקוגן וכן אתרים אלוסטריים.
ויסות של אנזים קינאז ופוספורילאז
Kinase: פעילות הקינאזות מווסתת מאוד, ויש להן השפעות אינטנסיביות על תא. קינאזות מופעלות או כבויות על ידי זרחון, על ידי קישור של מפעיל חלבון או מעכב חלבון או על ידי שליטה במיקומם בתא ביחס למצעים שלהם.
Phosphorylase: הגליקוגן פוספורילאז מוסדר הן על ידי בקרה אלוסטרית והן על ידי זרחון. הורמונים כגון אפינפרין ואינסולין יכולים גם לווסת את הגליקוגן פוספורילאז.
סיווג של אנזימי קינאז ופוספורילאז
קינאז: קינאזות מסווגות לקבוצות מקיפות לפי המצע שעליו הם פועלים, כגון קינאזות חלבון, קינאזות ליפידים וקינאזות פחמימות.
Phosphorylase: הפוספורילאזות מסווגות לשניים; גליקוזילטרנספראזות ונוקלאוטידילטרנספראזות. דוגמאות ל-Glycosyltransferases הן,
- גליקוגן פוספורילאז
- עמילן פוספורילאז
- m altodextrin phosphorylase
- Purine nucleoside phosphorylase
דוגמה לנוקלאוטידילטרנספראזות היא,
Polynucleotide Phosphorylase
פתולוגיה של אנזימי קינאז ופוספורילאז
Kinase: פעילות קינאז חסרת שליטה עלולה לגרום לסרטן ומחלות בבני אדם, כולל סוגים מסוימים של לוקמיה ורבים אחרים מכיוון שקינאזות מווסתות שלבים רבים השולטים במחזור התא, כולל צמיחה, תנועה ומוות.
Phosphorylase: כמה מצבים רפואיים כמו מחלת אגירת גליקוגן מסוג V - מחלת אגירת גליקוגן בשריר ומחלת אגירת גליקוגן סוג VI - גליקוגן בכבד וכו' קשורים לפוספורילאזים.
