Galvenā atšķirība starp fosforilēšanu un defosforilēšanu ir tā, ka fosforilēšana ir fosfātu grupas pievienošana molekulai ar proteīnkināzes palīdzību. Tikmēr defosforilēšana ir fosfātu grupas atdalīšana no molekulas ar hidrolāzi, īpaši ar fosfatāzi.
Fosforilācija un defosforilēšana ir divi izšķiroši procesi dzīvo organismu fizioloģiskajos procesos. Olb altumvielu fosforilācija un defosforilēšana ir ļoti svarīga šūnu signalizācijai, šūnu dalīšanai, olb altumvielu translācijai, vielmaiņai un izdzīvošanai. Parasti šūnā vairāk nekā 30% olb altumvielu tiek fosforilēti. Vissvarīgākais ir tas, ka fosforilēšana un defosforilācija notiek visu veidu proteīnu substrātos, piemēram, strukturālajos proteīnos, fermentos, membrānas kanālos, signalizācijas molekulās utt. Fosforilācijas un defosforilēšanas reakciju regulēšanu kopā sauc par fosforilāciju.
Kas ir fosforilēšana?
Fosforilēšana ir fosfātu grupas pievienošana vai pārnešana uz molekulu, izmantojot fermentu, ko sauc par proteīnkināzi. Tas ir posttranslācijas modifikācijas veids. Parasti fosfātu grupa nāk no ATP vai no ADP. Šo procesu parasti novēro daudzos fizioloģiskos procesos, kas notiek dzīvos organismos, jo īpaši proteīnu funkcijas, lokalizācijas, konformācijas, mijiedarbības un klīrensa regulēšanā. Turklāt fosforilācija ir būtiska ārpusšūnu signalizācijā. Neirotransmiteri, hormoni, citokīni utt. rada savu iedarbību, regulējot fosforilāciju to mērķa šūnās.
Attēls 01: Fosforilācija
Cilvēka genomā ir vairāk nekā 200 000 fosforilācijas vietu. Fosforilācijas mehānismos ir iesaistītas vairāk nekā 500 dažādas kināzes.
Kas ir defosforilēšana?
Defosforilēšana ir fosforilācijas līdzinieks. Defosforilēšana attiecas uz fosfātu grupas atdalīšanu no molekulas, īpaši no organiskā savienojuma. Tas notiek hidrolīzes ceļā. Hidrolāze, īpaši fosfatāze, ir enzīms, kas katalizē defosforilāciju. Līdzīgi kā fosforilēšana, defosforilēšana ir svarīga daudzos šūnu procesos. Fosforilācijas laikā ATP tiek pārveidots par ADP, atbrīvojot vienu fosfātu grupu un enerģiju. Fosfātu grupas noņemšana notiek, izmantojot hidratācijas reakciju, pievienojot ūdens molekulu un atjaunojot hidroksilgrupu.
2. attēls: defosforilēšana
Proteīni bieži tiek pakļauti defosforilēšanai. Olb altumvielu defosforilēšana ir galvenais šūnu signalizācijas process. Turklāt defosforilācijai ir liela nozīme klonāšanā, izmantojot restrikcijas enzīmus. Defosforilējošās fosfatāzes novērš atkārtotu saistīšanos.
Kādas ir līdzības starp fosforilāciju un defosforilēšanu?
- Defosforilēšana ir fosforilācijas ekvivalents.
- Abos procesos ir iesaistītas fosfātu grupas.
- Tās ir arī fermentu katalizētas reakcijas.
- Un abas reakcijas ir atgriezeniskas.
- Turklāt abus procesus var izmantot, lai aktivizētu vai deaktivizētu proteīnu.
- Tās ir svarīgas pēctranslācijas modifikācijas.
Kāda ir atšķirība starp fosforilāciju un defosforilēšanu?
Fosforilēšana ir fosfātu grupas pievienošana molekulai ar proteīnkināzes palīdzību, savukārt defosforilēšana ir fosfātu grupas atdalīšana no molekulas ar fosfatāzes palīdzību. Tātad, šī ir galvenā atšķirība starp fosforilāciju un defosforilēšanu. Turklāt fosforilāciju katalizē proteīna kināzes, savukārt defosforilāciju katalizē fosfatāzes.
Zemāk esošajā infografikā ir apkopota atšķirība starp fosforilāciju un defosforilēšanu.
Kopsavilkums - fosforilācija pret defosforilāciju
Fosforilēšana un defosforilēšana ir divi procesi, kas ir būtiski visu veidu fizioloģiskajiem procesiem. Fosforilēšanā notiek fosfātu grupas pārnešana uz molekulu. Pretēja reakcija notiek defosforilācijā. Fosfātu grupa tiek noņemta no molekulas defosforilācijā. Tātad, šī ir galvenā atšķirība starp fosforilāciju un defosforilēšanu. Tomēr abas reakcijas ir atgriezeniskas. Turklāt fermenti ir būtiski abu veidu reakciju katalizēšanā. Proteīnkināzes katalizē fosforilāciju, bet fosfatāzes katalizē defosforilāciju.
