Ero kinaasin ja fosforylaasin välillä

Pääasiallinen ero – kinaasi vs. fosforylaasi

Kinaasi ja fosforylaasi ovat kahdenlaisia entsyymejä, jotka osallistuvat fosfaattiryhmien muuntamiseen substraateiksi. Sekä kinaasi että fosforylaasi ovat välttämättömiä solutoimintojen säätelyssä. Kinaasi siirtää fosfaattiryhmän ATP:stä tiettyyn aineeseen, kun taas fosforylaasi lisää fosfaattiryhmiä orgaanisiin molekyyleihin, kuten glukoosiin. Kinaasit käyttävät fosfaattiryhmiä korkeaenergisistä molekyyleistä, kuten ATP:stä. Fosforylaasit käyttävät kuitenkin epäorgaanisten fosfaattien fosfaattiryhmiä. Tärkein ero kinaasin ja fosforylaasin välillä on se, että kinaasi ei osallistu substraatin sidosten katkaisemiseen fosfaattiryhmiä lisättäessä, kun taas fosforylaasi katkaisee substraatin ja monomeerin välisen sidoksen fosfaattiryhmää lisäämällä.

Keskeiset osa-alueet

1. Mikä on kinaasi
– Määritelmä, toimintamekanismi, rooli
2. Mikä on fosforylaasi
– Määritelmä, toimintamekanismi, rooli
3. Mitä yhtäläisyyksiä kinaasilla ja fosforylaasilla on
– Yhteisten piirteiden hahmottelu
4. Mitä eroa kinaasilla ja fosforylaasilla on
– Keskeisten eroavaisuuksien vertailu

Keskeiset termit: Adenosiinitrifosfaatti (ATP), Solusignalointi, Depfosforylaatio, Glukaanit, Kinaasi, Fosforylaasi, Fosforylaatio, Substraatti

Mikä on kinaasi

Kinaasilla tarkoitetaan entsyymiä, joka katalysoi fosfaattiryhmän siirtymistä ATP-molekyylistä tiettyyn aineeseen. Kinaasit osallistuvat proteiinien, lipidien, yksinkertaisten hiilihydraattien ja nukleiinihappojen fosforylaatioon. Proteiineissa kinaasi lisää fosfaattiryhmiä aminohappoihin, kuten tyrosiiniin, treoniiniin ja seriiniin. Proteiinien fosforylaatio ja defosforylaatio ovat tärkeitä solusignaalien välityksessä, koska proteiinien fosforyloidut ja defosforyloidut vaiheet toimivat solun sisällä eri tavoin. Kinaasientsyymin toiminta on esitetty kuvassa 1.

Lipidimolekyylien fosforylaatio on tärkeää plasmakalvon molekyylikoostumuksen ylläpitämiseksi. Inositolimolekyylien fosforyloituneet muodot toimivat myös toisena viestinviejänä. Nukleosidien fosforylaatio muodostaa nukleotideja, jotka ovat sekä DNA:n että RNA:n rakennusaineita. Hiilihydraattikinaasit lisäävät fosfaattiryhmiä yksinkertaisiin orgaanisiin molekyyleihin, kuten glukoosiin ja fruktoosiin.

Mikä on fosforylaasi

Fosforylaasilla tarkoitetaan mitä tahansa entsyymiä, joka katalysoi fosforylaatiota epäorgaanisten fosfaattien avulla. Fosforylaasit osallistuvat pääasiassa polysakkaridien (glukaanien), kuten glykogeenin ja tärkkelyksen, hydrolyysiin. Yleisin fosforylaasityyppi on glykogeenifosforylaasi, joka siirtää fosfaattiryhmän glykogeenimolekyylin glukoosimonomeeriin glukoosi-6-fosfaattimolekyylin tuottamiseksi. Tämä osoittaa, että fosforylaasientsyymin toiminta liittyy polymeerimolekyylien sidosten hajottamiseen. Glykogeenifosforylaasin toiminta on esitetty kuvassa 2.

Glykosyylitransferaasit ja nukleotidyylitransferaasit ovat kaksi fosforylaasien luokkaa. Glykosyylitransferaasit ovat entsyymejä, jotka poistavat glukoosijäämiä glukaaneista. Nukleotidyylitransferaasit ovat entsyymejä, joilla on 3′-5′-eksonukleaasiaktiivisuus.

Kinaasin ja fosforylaasin yhtäläisyydet

• Kaikki kinaasit ja fosforylaasit ovat kahdenlaisia entsyymejä, jotka osallistuvat fosfaattiryhmien muuntamiseen molekyylien välillä.
• Kaikki kinaasit ja fosforylaasit lisäävät fosfaattiryhmiä orgaanisiin molekyyleihin.
• Kumpikin kinaasi ja fosforylaasi ovat tärkeitä soluprosessien säätelyssä.
• Kumpikin kinaasi ja fosforylaasi voidaan säätää fosforyloimalla.

Kinaasin ja fosforylaasin välinen ero

Määritelmä

Kinaasi: Kinaasilla tarkoitetaan entsyymiä, joka katalysoi fosfaattiryhmän siirtymistä ATP-molekyylistä tiettyyn aineeseen.

Fosforylaasi: Fosforylaasi viittaa entsyymiin, joka katalysoi fosforylaatiota epäorgaanisten fosfaattien avulla.

Vaikutusmekanismi

Kinaasi: Kinaasi siirtää fosfaattiryhmän ATP:stä tiettyyn aineeseen.

Fosforylaasi: Fosforylaasi lisää fosfaattiryhmiä orgaanisiin molekyyleihin, kuten glukoosiin.

Fosfaattiryhmä

Kinaasi: Kinaasi käyttää ATP:n fosfaattiryhmää.

Fosforylaasi: Fosforylaasi käyttää epäorgaanisia fosfaattiryhmiä.

Substraatti

Kinaasi: Kinaasi lisää fosfaattiryhmiä orgaanisiin substraatteihin, kuten proteiineihin, lipideihin, yksinkertaisiin hiilihydraatteihin ja nukleiinihappoihin.

Fosforylaasi: Fosforylaasi lisää fosfaattiryhmiä glukaanin monomeeriyksiköihin, kuten tärkkelykseen ja glykogeeniin.

Sidosten katkaisu

Kinaasi: Kinaasit lisäävät fosfaattiryhmiä olemassa oleviin orgaanisiin molekyyleihin. Ne eivät katkaise substraatin sidoksia.

Fosforylaasi: Fosforylaasien tekemä fosfaattiryhmien lisäys rikkoo substraatin sidoksia.

Regulaatio

Kinaasit: Kinaaseja säädellään fosforylaation avulla.

Fosforylaasi: Fosforylaaseja säädellään joko fosforylaatiolla tai allosterisella säätelyllä.

Esimerkkejä

Kinaasi: Proteiinikinaasit, lipidikinaasit ja hiilihydraattikinaasit ovat esimerkkejä kinaaseista.

Fosforylaasi: Glykogeenifosforylaasi, tärkkelysfosforylaasi ja polynukleotidifosforylaasi ovat esimerkkejä fosforylaaseista.

Johtopäätös

Kinaasi ja fosforylaasi ovat kahdenlaisia entsyymejä, jotka lisäävät fosfaattiryhmiä substraatteihin. Kinaasit käyttävät suurienergisten molekyylien, kuten ATP:n, fosfaattiryhmiä, kun taas fosforylaasit käyttävät epäorgaanisten fosfaattien fosfaattiryhmiä. Fosfaattiryhmien lisääminen substraattiin kinaasien toimesta ei edistä substraatin sidosten hajoamista. Fosfaattiryhmien lisääminen kuitenkin hajottaa substraatin sidoksia tai hydrolysoi substraatin, jolloin syntyy monomeeriyksiköitä. Näin ollen tärkein ero kinaasin ja fosforylaasin välillä on kummankin entsyymityypin toimintamekanismi fosfaattiryhmien lisäyksen aikana.

Viite:

1. Cooper, John A. ”Kinase”. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc. 19.1.2009, Saatavissa täältä.
2. ”Fosforylaasi”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 4.10.2017, Saatavissa täältä.

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

.