Unterschied zwischen Kinase und Phosphorylase

Hauptunterschied – Kinase vs. Phosphorylase

Kinase und Phosphorylase sind zwei Arten von Enzymen, die an der Umwandlung von Phosphatgruppen in Substrate beteiligt sind. Sowohl Kinase als auch Phosphorylase sind für die Regulierung von Zellfunktionen unerlässlich. Kinase überträgt eine Phosphatgruppe von einem ATP auf eine bestimmte Substanz, während Phosphorylase Phosphatgruppen an organische Moleküle wie Glukose anfügt. Kinasen verwenden Phosphatgruppen von energiereichen Molekülen wie ATP. Phosphorylasen hingegen verwenden Phosphatgruppen von anorganischen Phosphaten. Der Hauptunterschied zwischen Kinase und Phosphorylase besteht darin, dass die Kinase bei der Hinzufügung von Phosphatgruppen keine Bindungen im Substrat aufbricht, während die Phosphorylase die Bindung zwischen dem Substrat und dem Monomer durch Hinzufügung einer Phosphatgruppe aufbricht.

Key Areas Covered

1. Was ist eine Kinase
– Definition, Wirkungsmechanismus, Rolle
2. Was ist eine Phosphorylase
– Definition, Wirkungsmechanismus, Rolle
3. Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen Kinase und Phosphorylase
– Überblick über die gemeinsamen Merkmale
4. Was ist der Unterschied zwischen Kinase und Phosphorylase
– Vergleich der Hauptunterschiede

Schlüsselbegriffe: Adenosintriphosphat (ATP), Zellsignalisierung, Dephosphorylierung, Glucane, Kinase, Phosphorylase, Phosphorylierung, Substrat

Was ist eine Kinase

Kinase bezieht sich auf das Enzym, das die Übertragung einer Phosphatgruppe von einem ATP-Molekül auf eine bestimmte Substanz katalysiert. Kinasen sind an der Phosphorylierung von Proteinen, Lipiden, einfachen Kohlenhydraten und Nukleinsäuren beteiligt. In Proteinen fügt die Kinase Phosphatgruppen an Aminosäuren wie Tyrosin, Threonin und Serin hinzu. Die Phosphorylierung und Dephosphorylierung von Proteinen sind wichtig für die Zellsignalisierung, da die phosphorylierten und die dephosphorylierten Stadien der Proteine unterschiedliche Aktivitäten innerhalb der Zelle aufweisen. Die Wirkung des Enzyms Kinase ist in Abbildung 1 dargestellt.

Die Phosphorylierung von Lipidmolekülen ist wichtig für die Aufrechterhaltung der molekularen Zusammensetzung der Plasmamembran. Die phosphorylierten Formen von Inositolmolekülen dienen auch als Botenstoffe. Durch die Phosphorylierung von Nukleosiden werden Nukleotide gebildet, die die Bausteine von DNA und RNA sind. Kohlenhydratkinasen fügen Phosphatgruppen an einfache organische Moleküle wie Glukose und Fruktose an.

Was ist eine Phosphorylase

Phosphorylase bezeichnet jedes Enzym, das die Phosphorylierung mit Hilfe von anorganischen Phosphaten katalysiert. Phosphorylasen sind hauptsächlich an der Hydrolyse von Polysacchariden (Glucanen) wie Glykogen und Stärke beteiligt. Der häufigste Phosphorylase-Typ ist die Glykogenphosphorylase, die eine Phosphatgruppe in ein Glukosemonomer des Glykogenmoleküls überträgt, um ein Glukose-6-Phosphat-Molekül zu erzeugen. Dies zeigt, dass das Enzym Phosphorylase am Abbau von Bindungen in den polymeren Molekülen beteiligt ist. Die Wirkung der Glykogenphosphorylase ist in Abbildung 2 dargestellt.

Glykosyltransferasen und Nukleotidyltransferasen sind die beiden Klassen der Phosphorylasen. Glykosyltransferasen sind Enzyme, die Glukosereste aus Glucanen entfernen. Nukleotidyltransferasen sind Enzyme mit 3′-5′-Exonukleaseaktivität.

Ähnlichkeiten zwischen Kinase und Phosphorylase

• Beide, Kinase und Phosphorylase, sind zwei Arten von Enzymen, die an der Umwandlung von Phosphatgruppen zwischen Molekülen beteiligt sind.
• Beide, Kinase und Phosphorylase, fügen Phosphatgruppen zu organischen Molekülen hinzu.
• Beide, Kinase und Phosphorylase, sind wichtig für die Regulierung der zellulären Prozesse.
• Beide, Kinasen und Phosphorylasen, können durch Phosphorylierung reguliert werden.

Unterschied zwischen Kinase und Phosphorylase

Definition

Kinase: Kinase bezieht sich auf ein Enzym, das die Übertragung einer Phosphatgruppe von einem ATP-Molekül auf eine bestimmte Substanz katalysiert.

Phosphorylase: Phosphorylase bezieht sich auf ein Enzym, das die Phosphorylierung mit Hilfe von anorganischen Phosphaten katalysiert.

Wirkungsmechanismus

Kinase: Kinase überträgt eine Phosphatgruppe von einem ATP auf eine bestimmte Substanz.

Phosphorylase: Phosphorylase fügt Phosphatgruppen an organische Moleküle wie Glukose an.

Phosphatgruppe

Kinase: Die Kinase verwendet eine Phosphatgruppe aus ATP.

Phosphorylase: Phosphorylase verwendet anorganische Phosphatgruppen.

Substrat

Kinase: Kinase fügt Phosphatgruppen an organische Substrate wie Proteine, Lipide, einfache Kohlenhydrate und Nukleinsäuren an.

Phosphorylase: Phosphorylase fügt Phosphatgruppen zu monomeren Einheiten des Glucans wie Stärke und Glykogen hinzu.

Bond Breaking

Kinase: Kinasen fügen Phosphatgruppen an vorhandene organische Moleküle an. Sie brechen die Bindungen im Substrat nicht auf.

Phosphorylase: Die Hinzufügung von Phosphatgruppen durch Phosphorylasen bricht Bindungen im Substrat.

Regulation

Kinasen: Kinasen werden durch Phosphorylierung reguliert.

Phosphorylase: Phosphorylasen werden entweder durch Phosphorylierung oder durch allosterische Regulation reguliert.

Beispiele

Kinase: Proteinkinasen, Lipidkinasen und Kohlenhydratkinasen sind Beispiele für Kinasen.

Phosphorylase: Glykogenphosphorylase, Stärkephosphorylase und Polynukleotidphosphorylase sind Beispiele für Phosphorylasen.

Schlussfolgerung

Kinase und Phosphorylase sind zwei Arten von Enzymen, die Phosphatgruppen zu Substraten hinzufügen. Kinasen verwenden Phosphatgruppen aus energiereichen Molekülen wie ATP, während Phosphorylasen Phosphatgruppen aus anorganischen Phosphaten verwenden. Das Anfügen von Phosphatgruppen an das Substrat durch Kinasen fördert nicht den Abbau von Bindungen im Substrat. Durch das Hinzufügen von Phosphatgruppen werden jedoch die Bindungen im Substrat aufgebrochen oder das Substrat hydrolysiert, wodurch Monomereinheiten entstehen. Der Hauptunterschied zwischen Kinase und Phosphorylase ist daher der Wirkungsmechanismus der beiden Enzymtypen während der Anlagerung von Phosphatgruppen.

Referenz:

1. Cooper, John A. „Kinase.“ Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 19 Jan. 2009, Verfügbar hier.
2. „Phosphorylase.“ Wikipedia, Wikimedia Foundation, 4 Oct. 2017, Available here.

Image Courtesy:

1. „Basic phosphorylation reaction“ By Bdoc13 – Own work (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. „Glycogen phosphorylase2“ By Jmun7616 – Own work (Public Domain) via Commons Wikimedia