Nøgleforskellen mellem phosphorylering og dephosphorylering er, at phosphorylering er tilføjelsen af en phosphatgruppe til et molekyle ved hjælp af proteinkinase. I mellemtiden er dephosphorylering fjernelse af en fosfatgruppe fra et molekyle ved hjælp af hydrolase, især med en fosfatase.
Fosforylering og dephosphorylering er to afgørende processer i levende organismers fysiologiske processer. Proteinphosphorylering og dephosphorylering er meget vigtige for cellesignalering, celledeling, proteintranslation, metabolisme og overlevelse. I en celle gennemgår generelt mere end 30% af proteinerne phosphorylering. Vigtigst er det, at phosphorylering og dephosphorylering finder sted i alle typer proteinsubstrater såsom strukturelle proteiner, enzymer, membrankanaler, signalmolekyler osv. Reguleringen af phosphorylerings- og dephosphoryleringsreaktioner kaldes under ét phosphoregulering.
Hvad er fosforylering?
Phosphorylering er tilføjelsen eller overførslen af en fosfatgruppe til et molekyle ved hjælp af et enzym kaldet proteinkinase. Det er en form for posttranslationel modifikation. Generelt kommer en fosfatgruppe fra ATP eller fra ADP. Denne proces ses almindeligvis i mange fysiologiske processer, der forekommer i levende organismer, især ved regulering af proteinfunktion, lokalisering, konformation, interaktion og clearance. Desuden er phosphorylering kritisk i ekstracellulær signalering. Neurotransmittere, hormoner, cytokiner osv. producerer deres virkninger ved at regulere phosphoryleringen i deres målceller.
Figur 01: Fosforylering
Der er mere end 200.000 phosphoryleringssteder i det menneskelige genom. Mere end 500 forskellige kinaser er involveret i phosphoryleringsmekanismerne.
Hvad er dephosphorylering?
Dephosphorylering er modstykket til fosforylering. Dephosphorylering refererer til fjernelse af en fosfatgruppe fra et molekyle, især fra en organisk forbindelse. Det sker via hydrolyse. Hydrolase, især phosphatase, er det enzym, der katalyserer dephosphoryleringen. I lighed med phosphorylering er dephosphorylering vigtig i mange cellulære processer. Under phosphorylering omdannes ATP til ADP ved at frigive en fosfatgruppe og energi. Fjernelse af en fosfatgruppe sker via hydreringsreaktion ved tilsætning af et molekyle af vand og regenerering af en hydroxylgruppe.
Figur 02: Dephosphorylation
Proteiner udsættes ofte for dephosphorylering. Proteindephosphorylering er en nøgleproces i cellesignalering. Desuden spiller dephosphorylering en stor rolle ved kloning ved brug af restriktionsenzymer. Dephosphorylerende fosfataser forhindrer re-ligering.
Hvad er lighederne mellem phosphorylering og dephosphorylering?
- Dephosphorylering er modstykket til fosforylering.
- I begge processer er fosfatgrupper involveret.
- De er også enzymkatalyserende reaktioner.
- Og begge reaktioner er reversible.
- Desuden kan begge processer bruges til at aktivere eller deaktivere et protein.
- De er vigtige posttranslationelle modifikationer.
Hvad er forskellen mellem phosphorylering og dephosphorylering?
Phosphorylering er tilføjelsen af en fosfatgruppe til et molekyle ved hjælp af proteinkinase, mens dephosphorylering er fjernelse af en fosfatgruppe fra et molekyle med en fosfatase. Så dette er den vigtigste forskel mellem fosforylering og dephosphorylering. Desuden katalyseres phosphorylering af proteinkinaserne, mens dephosphorylering katalyseres af phosphataserne.
Nedenstående infografik opsummerer forskellen mellem fosforylering og dephosphorylering.
Opsummering – Fosforylering vs Dephosphorylation
Fosforylering og dephosphorylering er to processer, der er kritiske for alle typer fysiologiske processer. Ved phosphorylering finder overførsel af en fosfatgruppe til et molekyle sted. Den modsatte reaktion finder sted ved dephosphorylering. En fosfatgruppe fjernes fra et molekyle ved dephosphorylering. Så dette er den vigtigste forskel mellem fosforylering og dephosphorylering. Begge reaktioner er dog reversible. Desuden er enzymer afgørende for at katalysere begge typer reaktioner. Proteinkinaser katalyserer phosphorylering, mens phosphataser katalyserer dephosphorylering.
