Kinase vs Phosphatase
ההבדל בין קינאז לפוספטאז נובע מהעובדה ששני האנזימים הללו תומכים בשני תהליכים הפוכים. קינאז ופוספטאז הם שני אנזימים חשובים המתמודדים עם פוספטים המצויים במערכות ביולוגיות. אנזימים הם חלבונים כדוריים תלת מימדיים הפועלים כזרזים ביולוגיים לתגובות ביוכימיות רבות בתאים. בגלל יכולת זו, הגעתם של אנזימים נחשבה לאחד האירועים החשובים ביותר באבולוציה של החיים. אנזימים מגבירים את קצב התגובות הביוכימיות על ידי הדגשת קשרים כימיים ספציפיים. קינאז ופוספטאז הם שני אנזימים חיוניים המעורבים בזרחון החלבון.זרחון חלבונים מקל על פונקציות מפתח של חלבונים, לרבות מטבוליזם תאי, התמיינות תאים, העברת אותות במהלך הגדילה, שעתוק, תגובה חיסונית וכו'. זרחון חלבון כרוך בשינויים קונפורמטיביים של מולקולות החלבון על ידי הוספת קבוצת הפוספט ממולקולות ATP, ואילו דה-פוספורילציה כרוך בסילוק קבוצות פוספט מהחלבון. תהליכי זרחון ודפוספורילציה מזורזים על ידי אנזימים קינאז ופוספטאז בהתאמה. במאמר זה, ההבדל בין קינאז לפוספטאז יידון על ידי הדגשת העובדות החשובות על קינאז ופוספטאז.
מה זה Kinase?
Kinases הם קבוצה של אנזימים המזרזים את תגובות הזרחון על ידי הוספת קבוצות פוספט מ-ATP למולקולות חלבון. תגובת הזרחון היא חד-כיוונית בגלל שחרור האנרגיה המסיבי עם פירוק קשר פוספט-פוספט ב-ATP לייצור ADP.ישנם סוגים רבים ושונים של קינאז חלבון וכל קינאז אחראי על זרחון של חלבון או סט חלבונים ספציפיים. עם זאת, כאשר בוחנים את מבנה חומצות האמינו באופן כללי, קינאזות יכולות להוסיף קבוצות פוספט לשלושה סוגים של חומצות אמינו, המורכבות מקבוצת OH כחלק מקבוצת ה-R שלהם. שלוש חומצות אמינו אלו הן סרין, תראונין וטירוזין. קינאזות חלבון מסווגות על סמך שלושת מצעי חומצות אמינו אלו. מחלקת סרין/תרונין קינאז דומה לחלבונים הציטופלזמיים ביותר. במהלך תהליך הזרחן, קינאז יכול לשפר או להפחית את פעילות החלבון. עם זאת, הפעילות תלויה באתר הזרחון ובמבנה החלבון שזרחן.
תגובת זרחון בסיסית
מהו פוספטאז?
התגובה ההפוכה של זרחון, הדה-פוספורילציה מזורזת על ידי אנזימי פוספטאז. במהלך הדה-פוספורילציה, הפוספטאז מסיר את קבוצות הפוספט ממולקולות החלבון. לפיכך, חלבון המופעל על ידי קינאז יכול להיות מושבת על ידי פוספטאז. עם זאת, תגובת דה-פוספורילציה אינה הפיכה. ישנם פוספטאזות רבות ושונות שנמצאות בתאים. חלק מהפוספטאזות הן מאוד ספציפיות ומבטלות חלבון אחד או מעטים, בעוד שאחרות מסירות פוספט במגוון רחב של חלבונים. פוספטים הם הידרולאזים מכיוון שהם משתמשים במולקולת המים לדה-פוספורילציה. בהתבסס על סגוליות המצע, ניתן לסווג פוספטאזות לחמש מחלקות, כלומר; פוספטאזות ספציפיות לטירוזין, פוספטאזות ספציפיות לסרין/תרונין, פוספטאזות עם סגוליות כפולה, היסטידין פוספטאזות ופוספטאזות שומניות.
מנגנון של דה-פוספורילציה של טירוזין על ידי CDP
מה ההבדל בין קינאז לפוספטאז?
• אנזימים של קינאז מזרזים זרחון של חלבונים על ידי הוספת קבוצות פוספט ממולקולות ATP. אנזימי פוספטאז מזרזים תגובות דה-פוספורילציה על ידי הסרה של קבוצות פוספט מחלבונים.
• Kinase משתמש ב-ATP כדי להשיג קבוצות פוספט, בעוד שפוספטאז משתמש במולקולות מים כדי להסיר קבוצות פוספט.
• חלבונים המופעלים על ידי קינאז יכולים להיות מושבתים על ידי פוספטאז.
