ძირითადი სხვაობა – პროტეასომა პროტეაზას წინააღმდეგ
პროტეოლიზი არის ცილის ბიომოლეკულების დაშლის პროცესი უფრო მცირე პოლიპეპტიდებად ან ცალკეულ ამინომჟავებად. პეპტიდური ბმების ჰიდროლიზის არაკატალიზირებული რეაქციები უკიდურესად ნელია. და ასობით წელი სჭირდება ბოლომდე დასრულებას. როგორც წესი, ამ რეაქციაში ჩართული ფერმენტები ორი ტიპისაა; პროტეაზომის კომპლექსები და პროტეაზები. გარდა ამ მოლეკულებისა, დაბალი pH, ტემპერატურა და მოლეკულური მონელება ასევე გავლენას ახდენს ცილის მოლეკულების პროტეოლიზზე. ცოცხალ ორგანიზმებში პროტეოლიზი შეიძლება ემსახურებოდეს სხვადასხვა მიზნებს. მაგალითად, საჭმლის მომნელებელი ფერმენტები ანაწილებენ საკვებს ცალკეულ ამინომჟავებად, რომლებიც მოგვიანებით გამოიყენებენ როგორც ენერგორესურსებს ცოცხალი ორგანიზმების მიერ.მეორეს მხრივ, პროტეოლიზი ძალზე მნიშვნელოვანია უკვე სინთეზირებული პოლიპეპტიდური ჯაჭვის დასამუშავებლად აქტიური ცილის მოლეკულის ფორმირებისთვის. ის ასევე მნიშვნელოვანია ზოგიერთ უჯრედულ და ფიზიოლოგიურ პროცესებში, როგორიცაა უჯრედში ზოგიერთი არასასურველი ცილების დაგროვების პრევენცია. მთავარი განსხვავება პროტეაზომასა და პროტეაზას შორის არის ის, რომ პროტეასომა მონაწილეობს ცილის მოლეკულების გაშლაში, ხოლო პროტეაზები არღვევენ ცილებს ცალკეულ ამინომჟავებად.
რა არის პროტეასომა?
პროტეასომა არის ცილინდრული ცილინდრული ცილა, რომელიც შეიცავს ოთხ დაწყობილ, შვიდ მემბრანულ რგოლს. ისინი ჩვეულებრივ გვხვდება ციტოზოლში. ორ გარე რგოლს უწოდებენ ალფა ქვეერთეულს და აღმოჩნდა არააქტიური. ორ შიდა რგოლს უწოდებენ ბეტა ქვეერთეულს და ისინი პროტეოლიზურად აქტიურია. პროტეაზომები გვხვდება როგორც არქეულ ბაქტერიებში, ასევე ევკარიოტულ ორგანიზმებში. ევკარიოტული 26S პროტეასომა შეიცავს ერთ ბირთვულ ნაწილაკს (20S), რომელიც შედგება შვიდი ალფა ქვედანაყოფისა და შვიდი ბეტა ქვედანაყოფისგან.ის ასევე შეიცავს მარეგულირებელ თავსახურს (19S), რომელიც შედგება მინიმუმ 17 ქვედანაყოფისგან. 26S პროტეასომა ჩართულია ეუკარიოტურ ცოცხალ უჯრედში უბიკვიტინის მიმართულ გაშლასა და პროტეოლიზში. ამ პროცესის განსახორციელებლად, E1 ფერმენტი ჯერ უბიკიტინის მოლეკულას ააქტიურებს და შემდეგ გადასცემს მას E2 ფერმენტში. და ბოლოს ეს უბიკიტინის მოლეკულა ემაგრება ცილის მოლეკულის ლიზინის ნარჩენს, რათა დაიშალა E3 ლიგაზას ფერმენტი. მოგვიანებით უბიკიტინის მოლეკულა მიმართულია დროშის მქონე ცილის ამოცნობაზე, რათა დაიშალა პროტეასომა.
სურათი 01: პროტეასომა
26S პროტეასომა შედგება ორი 19S მარეგულირებელი თავსახურისგან და ერთი 20S ბირთვის ნაწილაკისგან. 19S თავსახური ცნობს და აკავშირებს უბიკვიტინირებულ ცილებს, რომლებიც იკვებება ATP მოლეკულებით. ამოცნობის შემდეგ, დროშის მქონე ცილა უნდა გაიხსნას და გაიშალოს, რათა გაიაროს 19S-ის ვიწრო არხები და შევიდეს ცილინდრული პროტეაზომის კომპლექსის 20S ბირთვში.კომპლექსის 20S ბირთვში ის რეალურად ჭრის ცილის მოლეკულას პატარა პოლიპეპტიდებად. ეს პროცესი, რომელიც ხდება პროტეაზომის კომპლექსში, არის ენერგიის დაკარგვის ოპერაცია, რადგან ის კატალიზდება ATP მოლეკულების მიერ.
რა არის პროტეაზები?
პროტეაზებს უწოდებენ პეპტიდაზებს ან პროტეინაზებს, რომლებიც მონაწილეობენ პროტეოლიზის პროცესში. პროტეაზომის კომპლექსისგან განსხვავებით, პროტეაზები იზიარებენ ცილის მოლეკულას ცალკეულ ამინომჟავებში, შესაბამისად, ასრულებენ სამუშაოს პროტეოლიზში. პროტეაზები გვხვდება ცხოველებში, მცენარეებში, არქეებში, ბაქტერიებსა და ვირუსებში.
სურათი 02: პროტეაზა
პროტეაზას სხვადასხვა კლასს შეუძლია ერთი და იგივე ფუნქციის შესრულება სხვადასხვა კატალიზური მექანიზმით. პროტეაზები მონაწილეობენ ცილების გადამუშავებაში, საჭმლის მონელებაში, ფოტოსინთეზში, აპოპტოზში, ვირუსების პათოგენეზში და სხვა სასიცოცხლო აქტივობებში.პროტეოლიზის პროცესში ისინი გარდაქმნიან ცილას, რათა მთლიანად დაიშალა ცალკეულ ამინომჟავებად. საჭმლის მონელების გარდა, პროტეაზები ასევე მონაწილეობენ სისხლის კოაგულაციაში, იმუნურ ფუნქციაში, პროჰორმონების მომწიფებაში, ძვლების წარმოქმნასა და ცილების გადამუშავებაში, რომლებიც ცოცხალ უჯრედს აღარ სჭირდება.
პროტეაზას შვიდი ტიპი
კატალიტიკური დომენის მიხედვით პროტეაზა არის შვიდი ტიპი,
- სერინის პროტეაზები – იყენებს სერინის ალკოჰოლის ჯგუფს
- ცისტეინის პროტეაზები – იყენებს ციქტეინის თიოლის ჯგუფს
- თრეონინის პროტეაზა - იყენებს ტრეონინის მეორად ალკოჰოლს
- ასპარტიკულ პროტეაზა – იყენებს ასპარტატის კარბოქსილის ჯგუფს
- გლუტამინური პროტეაზები - იყენებს გლუტამატ კარბოქსილის მჟავას
- მეტალოპროტეაზები - იყენებს მეტალს, როგორც წესი, "Zn"
- ასპარაგინის პეპტიდური ლიაზები – იყენებს ასპარაგინს
რა მსგავსებაა პროტეაზომსა და პროტეაზას შორის?
- ორივე ცილის ბიომოლეკულაა.
- ორივეს აქვს კატალიზური და ფერმენტული უნარი.
- ორივე მონაწილეობს ცილების პროტეოლიზის დეგრადაციის გზაზე.
- ორივე აკატალიზებს ATP დამოკიდებულ ენერგეტიკულ რეაქციებს.
- ორივე გვხვდება თითქმის ყველა ორგანიზმში (ცხოველებში, მცენარეებში, ბაქტერიებში, არქეაში და ვირუსებში).
რა განსხვავებაა პროტეაზომსა და პროტეაზას შორის?
პროტეასომა პროტეაზას წინააღმდეგ |
|
| პროტეასომა არის ცილოვანი კომპლექსი, რომელიც ანადგურებს არასაჭირო ან დაზიანებულ ცილებს პროტეოლიზის დროს. | პროტეაზა არის ფერმენტი, რომელიც ანგრევს ცილებს და პეპტიდებს. |
| სტრუქტურა | |
| პროტეასომა არის შედარებით დიდი მოლეკულა ბირთვის ნაწილაკით და მარეგულირებელი თავსახურით. | პროტეაზები შედარებით მცირეა კატალიზური დომენით. |
| ფუნქცია | |
| პროტეინის გაშლა და წინასწარი გაყოფა პროტეასომების ფუნქციაა. | ცილის მოლეკულის სრული დაშლა ცალკეულ ამინომჟავებად არის პროტეაზების მთავარი ფუნქცია. |
| Ubiquitin დამოკიდებულება | |
| პროტეასომა დამოკიდებულია უბიკვიტინზე მისი აქტივობისთვის (მიმართულია უბიკვიტინზე). | პროტეაზები არ არის დამოკიდებული უბიკვიტინზე მისი აქტივობისთვის. |
| pH დამოკიდებულება | |
| პროტეასომა არ არის დამოკიდებული pH-ზე მისი აქტივობისთვის. | პროტეაზები დიდად არის დამოკიდებული pH-ზე მისი აქტივობისთვის. |
| მოლეკულური წონა | |
| პროტეაზომები მაღალი მოლეკულური წონის მოლეკულებია. | პროტეაზებს აქვთ შედარებით დაბალი მოლეკულური წონის მოლეკულები. |
რეზიუმე – პროტეასომა პროტეაზას წინააღმდეგ
პროტეოლიზი არის ცილის ბიომოლეკულის ცილის დაშლის პროცესი უფრო მცირე პოლიპეპტიდებად ან ცალკეულ ამინომჟავებად. როგორც წესი, ფერმენტები, რომლებიც მონაწილეობენ ამ რეაქციებში, არის ორი ტიპის, 1.პროტეაზომის კომპლექსი 2.პროტეაზები. გარდა ამ ცილის მოლეკულებისა, დაბალი pH, ტემპერატურა და ინტრამოლეკულური მონელება ასევე იწვევს ცილის მოლეკულების პროტეოლიზს. პროტეასომა მონაწილეობს ცილის გაშლასა და წინასწარ გაყოფაში. მეორეს მხრივ, პროტეაზები ახორციელებენ ცილის მოლეკულის სრულ გაყოფას ცალკეულ ამინომჟავებად. ეს შეიძლება იქნას მიღებული, როგორც განსხვავება პროტეაზომსა და პროტეაზას შორის.
ჩამოტვირთეთ Proteasome vs Protease-ის PDF ვერსია
შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ ამ სტატიის PDF ვერსია და გამოიყენოთ იგი ოფლაინ მიზნებისთვის ციტირების შენიშვნის მიხედვით. გთხოვთ გადმოწეროთ PDF ვერსია აქ სხვაობა პროტეაზომსა და პროტეაზას შორის
