Nøgleforskellen mellem halorhodopsin og bacteriorhodopsin er, at halorhodopsin er en lysdrevet chloridpumpe, der findes i archaea, mens bacteriorhodopsin er en lysdrevet protonpumpe, der findes i archaea.
Halorhodopsin og bacteriorhodopsin er heptaheliske membranproteiner. De er også kendt som archaea rhodopsins. Generelt findes begge disse i den lilla membran, en del af Halobacterium salinarum cellemembranen. Halorhodopsin er en lysdrevet kloridpumpe, der tillader ioner at strømme fra den ekstracellulære side til den cytoplasmatiske side. På den anden side er bacteriorhodopsin en lysdrevet protonpumpe, der tillader ioner at strømme fra den cytoplasmatiske side til den ekstracellulære side. Derfor er halorhodopsin og bacteriorhodopsin to lysdrevne ionbuler, der findes i archaea, især i halobakterier.
Hvad er Halorhodopsin?
Halorhodopsin er et retin alt protein fra archaeon Halobacterium salinarum, som bruger energien fra grønt lys (500 til 650 nm) til at transportere chloridioner ind i cellen mod membranpotentialet. Disse cellers optagelse af kaliumchlorid af ionpumper som halorhodopsin er nødvendig for at opretholde osmotisk balance under cellevækst. Desuden sparer en lysdrevet anionpumpe en betydelig mængde metabolisk energi. Halorhodopsin foldes til en syv-transmembran helixtopologi med korte indbyrdes forbundne sløjfer. Helixerne (benævnt A til G) er arrangeret i en bue-lignende struktur og omgiver tæt et retin alt molekyle, der er kovalent bundet via en Schiff-base til en konserveret lysinaminosyre (Lys-242) på helix G. Tværsnittet af halorhodopsin med rester er vigtig for kloridoverførsel. Det er anionens sandsynlige vej.
Figur 01: Halorhodopsin
Absorptionen af en foton af halorhodopsin starter en katalytisk cyklus, som fører til transport af en anion ind i cellen. Cyklussen kan beskrives i form af seks trin af isomerisering (I), iontransport (T) og tilgængelighedsændring (switch S). Endvidere er en vigtig metode til analyse af halorhodopsin struktur og funktion muligheden for at producere specifikt modificeret protein ved site-directed mutagenese og homolog overekspression.
Hvad er Bacteriorhodopsin?
Bacteriorhodopsin er kendt som en lysdrevet protonpumpe i archaea såsom Halobacterium salinarum. Bacteriorhodopsin er et protein, der bruges af archaea, især af halobakterier, en klasse af Euryarchaeota. Den fungerer som en protonpumpe, der fanger lysenergi og bruger denne energi til at flytte protoner over membranen ud af cellen. Den resulterende protongradient omdannes efterfølgende til kemisk energi.
Figur 02: Bacteriorhodopsin
Bacteriorhodopsin er et 27 kDa integreret membranprotein. Det gentagende element i det sekskantede gitter er sammensat af tre identiske proteinkæder, hver roteret 120 grader i forhold til de andre. Desuden har hver monomer syv transmembrane alfa-helixer og et ekstracellulært vendt tostrenget beta-ark. Desuden bruges proteinets drivkraft genereret af dette retinale protein af ATP-syntase til at generere ATP. Ved at udtrykke bacteriorhodopsin er archaea-cellerne derfor i stand til at syntetisere ATP i fravær af en kulstofkilde.
Hvad er lighederne mellem Halorhodopsin og Bacteriorhodopsin?
- Halorhodopsin og bacteriorhodopsin tilhører en underfamilie af heptaheliske membranproteiner.
- Begge er retinale proteiner.
- De er også kendt som archaea rhodopsins.
- De er lysdrevne ionbuler.
- Begge er til stede i den lilla membran, en del af Halobacterium salinarum-cellemembranen.
- De har særlige funktioner, der er meget vigtige for halobakteriers overlevelse.
Hvad er forskellen mellem Halorhodopsin og Bacteriorhodopsin?
Halorhodopsin er en lysdrevet kloridpumpe, der findes i archaea, mens bacteriorhodopsin er en lysdrevet protonpumpe, der findes i archaea. Dette er således den vigtigste forskel mellem halorhodopsin og bacteriorhodopsin. Endvidere er halorhodopsin en lysdrevet kloridpumpe, der tillader ioner at strømme fra den ekstracellulære til den cytoplasmatiske side. På den anden side er bacteriorhodopsin en lysdrevet protonpumpe, der tillader ioner at strømme fra cytoplasmaet til den ekstracellulære side.
Nedenstående infografik præsenterer forskellene mellem halorhodopsin og bacteriorhodopsin i tabelform til sammenligning side om side.
Opsummering – Halorhodopsin vs Bacteriorhodopsin
Halorhodopsin og bacteriorhodopsin er to lysdrevne ionbuler, der findes i archaea, især halobakterier. Halorhodopsin er en lysdrevet kloridpumpe, mens bacteriorhodopsin er en lysdrevet protonpumpe. Halorhodopsin tillader ionstrøm fra den ekstracellulære til den cytoplasmatiske side. I modsætning hertil tillader bacteriorhodopsin ionstrøm fra den cytoplasmatiske til den ekstracellulære side. Så dette opsummerer forskellen mellem halorhodopsin og bacteriorhodopsin.
