Nøgleforskel – Proteasome vs Protease
Proteolysen er processen med nedbrydning af proteinbiomolekylerne til de mindre polypeptider eller individuelle aminosyrer. De ukatalyserede reaktioner af hydrolyse af peptidbindinger er ekstremt langsomme. Og det tager hundreder af år at blive fuldført fuldt ud. Typisk er enzymerne involveret i disse reaktioner to typer; Proteasomkomplekser og proteaser. Ud over disse molekyler påvirker lav pH, temperatur og intramolekylær fordøjelse også proteolysen af proteinmolekyler. Proteolyse kan tjene forskellige formål i de levende organismer. For eksempel nedbryder fordøjelsesenzymerne maden til individuelle aminosyrer, der senere bruges som energiressourcer af levende organismer. På den anden side er proteolyse ekstremt vigtig for behandlingen af allerede syntetiseret polypeptidkæde for at danne det aktive proteinmolekyle. Det er også vigtigt i nogle cellulære og fysiologiske processer, såsom at forhindre akkumulering af nogle uønskede proteiner i cellen. Den vigtigste forskel mellem proteasom og protease er, at proteasom er involveret i udfoldning af proteinmolekyler, mens proteasers nedbrydning folder proteiner ud til individuelle aminosyrer.
Hvad er Proteasome?
Proteasomerne er cylindriske proteiner, der indeholder fire stablede, syv membranringe. De findes norm alt i cytosolen. De to ydre ringe kaldes alfa-underenhed og viser sig at være inaktive. De to indre ringe kaldes beta-underenhed, og de er proteolytisk aktive. Proteasomer kan findes i både arkæiske bakterier såvel som eukaryote organismer. Det eukaryote 26S-proteasom indeholder en kernepartikel (20S), som består af syv alfa-underenheder og syv beta-underenheder. Den indeholder også et regulatorisk låg (19S), som består af mindst 17 underenheder. 26S-proteasomet er involveret i den ubiquitin-rettede udfoldning og proteolyse i den eukaryote levende celle. For at udføre denne proces aktiverer et E1-enzym først ubiquitin-molekylet og overfører det derefter til E2-enzym. Og endelig binder dette ubiquitin-molekyle sig til lysinresten af proteinmolekylet for at blive nedbrudt af et E3-ligaseenzym. Senere er ubiquitinmolekylet rettet mod genkendelsen af det mærkede protein, der skal nedbrydes af proteasom.
Figur 01: Proteasom
26S-proteasomet er sammensat af to 19S-regulatoriske hætter og en 20S-kernepartikel. 19S-hætten genkender og binder med ubiquitinerede proteiner, som drives af ATP-molekylerne. Når først det er genkendt, skal det mærkede protein de ubiquitineret og udfoldet for at passere gennem de smalle kanaler af 19S og komme ind i 20S-kernen af det cylindriske proteasomkompleks. I 20S-kernen af komplekset foretager den faktisk hakning af proteinmolekylet i de mindre polypeptider. Denne proces, der finder sted i proteasomkomplekset, er en energitabende operation, da den katalyseres af ATP-molekylerne.
Hvad er proteaser?
Proteaser kaldes peptidaser eller proteinaser, der involverer proteolyseprocessen. I modsætning til proteasomkompleks deler proteaserne proteinmolekylet i de individuelle aminosyrer, og fuldender derfor jobbet i proteolysen. Proteaserne findes i dyr, planter, arkæer, bakterier og vira.
Figur 02: Protease
De forskellige klasser af proteaser kan udføre den samme funktion med forskellige katalytiske mekanismer. Proteaser er involveret i proteinbehandling, fordøjelse, fotosyntese, apoptose, viral patogenese og andre vitale aktiviteter. I proteolyseprocessen omdanner de proteinet, der skal nedbrydes fuldstændigt, til de enkelte aminosyrer. Ud over fordøjelsesproteaser involverer proteaser også blodkoagulation, immunfunktion, modning af prohormoner, knogledannelse og genanvendelse af proteiner, der ikke længere er nødvendige for den levende celle.
Syv typer proteaser
Baseret på det katalytiske domæne er proteaser syv typer,
- Serinproteaser – Bruger serinalkoholgruppe
- Cysteinproteaser – Bruger cycteinthiolgruppe
- Threoninproteaser – Bruger threonin sekundær alkohol
- Aspartic protease – Bruger aspartatcarboxylgruppe
- Glutaminproteaser – Bruger glutamatcarboxylsyre
- Metalloproteaser – Bruger metal norm alt "Zn"
- Asparginepeptidlyaser – Bruger asparaginer
Hvad er lighederne mellem proteasom og protease?
- Begge er proteinbiomolekyler.
- Begge har katalytiske og enzymatiske evner.
- Begge involverer i proteinernes proteolysenedbrydningsvej.
- Begge katalyserer ATP-afhængige energireaktioner.
- Begge findes i næsten alle organismer (dyr, planter, bakterier, arkæer og vira).
Hvad er forskellen mellem proteasom og protease?
Proteasome vs Protease |
|
| Proteasom er et proteinkompleks, der nedbryder unødvendige eller beskadigede proteiner ved proteolyse. | Protease er et enzym, der nedbryder proteiner og peptider. |
| Structure | |
| Proteasom er et relativt større molekyle med kernepartikel og regulatorisk låg. | Proteaser er relativt mindre med katalytisk domæne. |
| Function | |
| Proteinudfoldning og foreløbig sp altning er proteasomernes funktioner. | Fuldstændig sp altning af proteinmolekyle til individuelle aminosyrer er proteasernes hovedfunktion. |
| Ubiquitin Dependency | |
| Proteasom afhænger af ubiquitin for dets aktivitet (ubiquitin-styret). | Proteaser er ikke afhængige af ubiquitin for dets aktivitet. |
| pH-afhængighed | |
| Proteasom er ikke afhængig af pH for sin aktivitet. | Proteaser er meget afhængige af pH for deres aktivitet. |
| Molekylvægt | |
| Proteasomer er højmolekylære molekyler. | Proteaser har molekyler med relativt lav molekylvægt. |
Opsummering – Proteasome vs Protease
Proteolyse er processen med nedbrydning af proteinbiomolekyleproteinet til de mindre polypeptider eller individuelle aminosyrer. Typisk er enzymerne involveret i disse reaktioner to typer, 1. Proteasomkompleks 2. Proteaser. Ud over disse proteinmolekyler forårsager den lave pH, temperatur og intramolekylære fordøjelse også proteolysen af proteinmolekyler. Proteasom involverer proteinudfoldning og foreløbig sp altning. På den anden side udfører proteaser den fuldstændige sp altning af proteinmolekyle til individuelle aminosyrer. Dette kan opfattes som forskellen mellem Proteasome og Protease.
Download PDF-versionen af Proteasome vs Protease
Du kan downloade PDF-versionen af denne artikel og bruge den til offline-formål i henhold til citatnotat. Download venligst PDF-version her Forskel mellem Proteasome og Protease
