Verschil tussen kinase en fosforylase

Hoofdverschil – kinase vs fosforylase

Kinase en fosforylase zijn twee soorten enzymen die betrokken zijn bij de omzetting van fosfaatgroepen in substraten. Zowel kinase als fosforylase zijn essentieel voor de regulering van cellulaire functies. Kinase brengt een fosfaatgroep van een ATP over naar een bepaalde stof, terwijl fosforylase fosfaatgroepen toevoegt aan organische moleculen zoals glucose. Kinases gebruiken fosfaatgroepen uit moleculen met een hoge energie zoals ATP. Fosforylases daarentegen gebruiken fosfaatgroepen uit anorganische fosfaten. Het belangrijkste verschil tussen kinase en fosforylase is dat kinase niet betrokken is bij het verbreken van bindingen in het substraat tijdens het toevoegen van fosfaatgroepen, terwijl fosforylase de binding tussen het substraat en het monomeer verbreekt door het toevoegen van een fosfaatgroep.

Kerngebieden die worden behandeld

1. Wat is een kinase
– Definitie, Werkingsmechanisme, Rol
2. Wat is een fosforylase
– Definitie, Werkingsmechanisme, Rol
3. Wat zijn de overeenkomsten tussen kinase en fosforylase
– Overzicht van gemeenschappelijke kenmerken
4. Wat is het verschil tussen kinase en fosforylase
– Vergelijking van de belangrijkste verschillen

Key terms: Adenosinetrifosfaat (ATP), Celsignalering, Defosforylering, Glucanen, Kinase, Fosforylase, Fosforylering, Substraat

Wat is een kinase

Kinase verwijst naar het enzym dat de overdracht katalyseert van een fosfaatgroep van een ATP-molecuul naar een bepaalde stof. Kinases zijn betrokken bij de fosforylering van eiwitten, lipiden, eenvoudige koolhydraten en nucleïnezuren. In eiwitten voegt kinase fosfaatgroepen toe aan aminozuren zoals tyrosine, threonine en serine. De fosforylering en de defosforylering van eiwitten zijn belangrijk bij celsignalering, aangezien de gefosforyleerde en de gedefosforyleerde stadia van eiwitten verschillende activiteiten in de cel vertonen. De werking van het kinase-enzym wordt getoond in figuur 1.

De fosforylering van lipidemoleculen is belangrijk voor het handhaven van de moleculaire samenstelling van het plasmamembraan. De gefosforyleerde vormen van inositolmoleculen dienen ook als tweede boodschappers. De fosforylering van nucleosiden vormt nucleotiden, die de bouwstenen zijn van zowel DNA als RNA. Koolhydraatkinases voegen fosfaatgroepen toe aan eenvoudige organische moleculen zoals glucose en fructose.

Wat is een fosforylase

Fosforylase verwijst naar elk enzym dat fosforylering katalyseert door middel van anorganische fosfaten. Fosforylases zijn voornamelijk betrokken bij de hydrolyse van polysacchariden (glucanen) zoals glycogeen en zetmeel. Het meest voorkomende type fosforylase is de glycogeenfosforylase, die een fosfaatgroep in een glucosemonomeer in het glycogeenmolecuul overbrengt om een glucose-6-fosfaatmolecuul te produceren. Hieruit blijkt dat de werking van het fosforylase-enzym betrokken is bij de afbraak van bindingen in de polymere moleculen. De werking van glycogeenfosforylase is weergegeven in figuur 2.

Glycosyltransferasen en nucleotidyltransferasen zijn de twee klassen van fosforylasen. Glycosyltransferasen zijn enzymen die glucoseresiduen uit glucanen verwijderen. Nucleotidyltransferasen zijn enzymen met 3′ tot 5′ exonucleaseactiviteit.

Verschillen tussen kinase en fosforylase

• Zowel kinase als fosforylase zijn twee soorten enzymen die betrokken zijn bij de omzetting van fosfaatgroepen tussen moleculen.
• Zowel kinase als fosforylase voegen fosfaatgroepen toe aan organische moleculen.
• Zowel kinase als fosforylase zijn belangrijk bij de regulatie van de cellulaire processen.
• Zowel kinasen als fosforylasen kunnen worden gereguleerd door fosforylering.

Verschil tussen kinase en fosforylase

Definitie

Kinase: Kinase verwijst naar een enzym dat de overdracht katalyseert van een fosfaatgroep van een ATP-molecuul naar een bepaalde stof.

Fosforylase: Fosforylase verwijst naar een enzym dat fosforylering katalyseert door middel van anorganische fosfaten.

Werkingsmechanisme

Kinase: Kinase brengt een fosfaatgroep van een ATP over naar een bepaalde stof.

Fosforylase: Fosforylase voegt fosfaatgroepen toe aan organische moleculen zoals glucose.

Fosfaatgroep

Kinase: Kinase gebruikt een fosfaatgroep uit ATP.

Fosforylase: Fosforylase gebruikt anorganische fosfaatgroepen.

Substraat

Kinase: Kinase voegt fosfaatgroepen toe aan organische substraten zoals eiwitten, lipiden, enkelvoudige koolhydraten en nucleïnezuren.

Phosphorylase: Fosforylase voegt fosfaatgroepen toe aan monomere eenheden van het glucan, zoals zetmeel en glycogeen.

Bondbrekend

Kinase: Kinases voegen fosfaatgroepen toe aan bestaande organische moleculen. Ze verbreken de bindingen in het substraat niet.

Fosforylase: De toevoeging van fosfaatgroepen door fosforylases verbreken bindingen in het substraat.

Regulatie

Kinases: Kinases worden gereguleerd door fosforylering.

Phosphorylase: Fosforylases worden gereguleerd door ofwel fosforylering ofwel allosterische regulatie.

Voorbeelden

Kinase: Proteïnekinases, lipidenkinases, en koolhydraatkinases zijn voorbeelden van kinases.

Fosforylase: Glycogeenfosforylase, zetmeelfosforylase, en polynucleotidefosforylase zijn voorbeelden van fosforylases.

Conclusie

Kinase en fosforylase zijn twee soorten enzymen die fosfaatgroepen toevoegen aan substraten. Kinases gebruiken fosfaatgroepen uit energierijke moleculen zoals ATP, terwijl fosforylases fosfaatgroepen uit anorganische fosfaten gebruiken. De toevoeging van fosfaatgroepen aan het substraat door kinases bevordert niet de afbraak van bindingen in het substraat. Maar de toevoeging van fosfaatgroepen breekt de bindingen in het substraat af of hydrolyseert het substraat, waarbij monomere eenheden worden gegenereerd. Daarom is het belangrijkste verschil tussen kinase en fosforylase het werkingsmechanisme van elk type enzym tijdens de toevoeging van fosfaatgroepen.

Referentie:

1. Cooper, John A. “Kinase.” Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 19 jan. 2009, Hier beschikbaar.
2. “Phosphorylase.” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 4 okt. 2017, Hier beschikbaar.

Image Courtesy:

1. “Basis fosforylering reactie” Door Bdoc13 – Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Glycogeen fosforylase2” Door Jmun7616 – Eigen werk (Publiek Domein) via Commons Wikimedia