Διαφορά μεταξύ κινάσης και φωσφορυλάσης

Κύρια διαφορά – κινάση έναντι φωσφορυλάσης

Η κινάση και η φωσφορυλάση είναι δύο τύποι ενζύμων που εμπλέκονται στη μετατροπή των φωσφορικών ομάδων σε υποστρώματα. Τόσο η κινάση όσο και η φωσφορυλάση είναι απαραίτητες για τη ρύθμιση των κυτταρικών λειτουργιών. Η κινάση μεταφέρει μια φωσφορική ομάδα από ένα ATP σε μια συγκεκριμένη ουσία, ενώ η φωσφορυλάση προσθέτει φωσφορικές ομάδες σε οργανικά μόρια όπως η γλυκόζη. Οι κινάσες χρησιμοποιούν φωσφορικές ομάδες από μόρια υψηλής ενέργειας όπως το ATP. Όμως, οι φωσφορυλάσες χρησιμοποιούν φωσφορικές ομάδες από ανόργανα φωσφορικά άλατα. Η κύρια διαφορά μεταξύ κινάσης και φωσφορυλάσης είναι ότι η κινάση δεν εμπλέκεται στο σπάσιμο των δεσμών στο υπόστρωμα κατά την προσθήκη φωσφορικών ομάδων, ενώ η φωσφορυλάση διασπά τον δεσμό μεταξύ του υποστρώματος και του μονομερούς προσθέτοντας μια φωσφορική ομάδα.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι η κινάση
      – Ορισμός, Μηχανισμός Δράσης, Ρόλος
2. Τι είναι η Φωσφορυλάση
      – Ορισμός, Μηχανισμός Δράσης, Ρόλος
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ κινάσης και φωσφορυλάσης
      – Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ κινάσης και φωσφορυλάσης
      – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:Τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP), κυτταρική σηματοδότηση, αποφωσφορυλίωση, γλυκάνες, κινάση, φωσφορυλάση, φωσφορυλίωση, υπόστρωμα

Τι είναι η κινάση

Η κινάση αναφέρεται στο ένζυμο που καταλύει τη μεταφορά μιας φωσφορικής ομάδας από ένα μόριο ATP σε μια συγκεκριμένη ουσία. Οι κινάσες συμμετέχουν στη φωσφορυλίωση πρωτεϊνών, λιπιδίων, απλών υδατανθράκων και νουκλεϊκών οξέων. Στις πρωτεΐνες, η κινάση προσθέτει φωσφορικές ομάδες στα αμινοξέα όπως η τυροσίνη, η θρεονίνη και η σερίνη. Η φωσφορυλίωση και η αποφωσφορυλίωση των πρωτεϊνών είναι σημαντικές στη σηματοδότηση των κυττάρων, καθώς τα φωσφορυλιωμένα και αποφωσφορυλιωμένα στάδια των πρωτεϊνών εμφανίζουν διαφορετικές δραστηριότητες μέσα στο κύτταρο. Η δράση του ενζύμου κινάσης φαίνεται στο σχήμα 1 .

Εικόνα 1:Δράση της κινάσης

Η φωσφορυλίωση των μορίων λιπιδίων είναι σημαντική για τη διατήρηση της μοριακής σύνθεσης της πλασματικής μεμβράνης. Οι φωσφορυλιωμένες μορφές των μορίων ινοσιτόλης χρησιμεύουν επίσης ως δεύτεροι αγγελιοφόροι. Η φωσφορυλίωση των νουκλεοζιτών σχηματίζει νουκλεοτίδια, τα οποία είναι τα δομικά στοιχεία τόσο του DNA όσο και του RNA. Οι υδατανθρακικές κινάσες προσθέτουν φωσφορικές ομάδες σε απλά οργανικά μόρια όπως η γλυκόζη και η φρουκτόζη.

Τι είναι η φωσφορυλάση

Η φωσφορυλάση αναφέρεται σε οποιοδήποτε ένζυμο που καταλύει τη φωσφορυλίωση μέσω ανόργανων φωσφορικών αλάτων. Οι φωσφορυλάσες εμπλέκονται κυρίως στην υδρόλυση πολυσακχαριτών (γλυκανών) όπως το γλυκογόνο και το άμυλο. Ο πιο κοινός τύπος φωσφορυλάσης είναι η φωσφορυλάση του γλυκογόνου, η οποία μεταφέρει την ομάδα φωσφορικού άλατος σε ένα μονομερές γλυκόζης στο μόριο γλυκογόνου για την παραγωγή του μορίου 6-φωσφορικής γλυκόζης. Αυτό δείχνει ότι η δράση του ενζύμου φωσφορυλάσης εμπλέκεται στη διάσπαση των δεσμών στα πολυμερή μόρια. Η δράση της φωσφορυλάσης του γλυκογόνου φαίνεται στο σχήμα 2 .

Εικόνα 2:Φωσφορυλάση γλυκογόνου

Οι γλυκοζυλοτρανσφεράσες και οι νουκλεοτιδυλοτρανσφεράσες είναι οι δύο κατηγορίες φωσφορυλασών. Οι γλυκοζυλοτρανσφεράσες είναι ένζυμα που αφαιρούν τα υπολείμματα γλυκόζης από τις γλυκάνες. Οι νουκλεοτιδυλοτρανσφεράσες είναι ένζυμα με δραστηριότητα εξωνουκλεάσης 3' έως 5'.

Ομοιότητες μεταξύ κινάσης και φωσφορυλάσης

• Η κινάση και η φωσφορυλάση είναι δύο τύποι ενζύμων που εμπλέκονται στον μετασχηματισμό των φωσφορικών ομάδων μεταξύ των μορίων.
• Τόσο η κινάση όσο και η φωσφορυλάση προσθέτουν φωσφορικές ομάδες σε οργανικά μόρια.
• Τόσο η κινάση όσο και η φωσφορυλάση είναι σημαντικές για τη ρύθμιση των κυτταρικών διεργασιών.
• Τόσο οι κινάσες όσο και οι φωσφορυλάσες μπορούν να ρυθμιστούν με φωσφορυλίωση.

Διαφορά μεταξύ κινάσης και φωσφορυλάσης

Ορισμός

Κινάση: Η κινάση αναφέρεται σε ένα ένζυμο που καταλύει τη μεταφορά μιας φωσφορικής ομάδας από ένα μόριο ATP σε μια συγκεκριμένη ουσία.

Φωσφορυλάση: Η φωσφορυλάση αναφέρεται σε ένα ένζυμο που καταλύει τη φωσφορυλίωση μέσω ανόργανων φωσφορικών αλάτων.

Μηχανισμός Δράσης

Κινάση: Η κινάση μεταφέρει μια φωσφορική ομάδα από ένα ATP σε μια συγκεκριμένη ουσία.

Φωσφορυλάση: Η φωσφορυλάση προσθέτει φωσφορικές ομάδες σε οργανικά μόρια όπως η γλυκόζη.

Ομάδα φωσφορικών

Κινάση: Η κινάση χρησιμοποιεί μια ομάδα φωσφορικών από το ATP.

Φωσφορυλάση: Η φωσφορυλάση χρησιμοποιεί ανόργανες φωσφορικές ομάδες.

Υπόστρωμα

Κινάση: Η κινάση προσθέτει φωσφορικές ομάδες σε οργανικά υποστρώματα όπως πρωτεΐνες, λιπίδια, απλούς υδατάνθρακες και νουκλεϊκά οξέα.

Φωσφορυλάση: Η φωσφορυλάση προσθέτει φωσφορικές ομάδες σε μονομερείς μονάδες της γλυκάνης όπως το άμυλο και το γλυκογόνο.

Χάσιμο του δεσμού

Κινάση: Οι κινάσες προσθέτουν φωσφορικές ομάδες στα υπάρχοντα οργανικά μόρια. Δεν σπάνε τους δεσμούς στο υπόστρωμα.

Φωσφορυλάση: Η προσθήκη φωσφορικών ομάδων από φωσφορυλάσες σπάει τους δεσμούς στο υπόστρωμα.

Κανονισμός

Κινάσες: Οι κινάσες ρυθμίζονται με φωσφορυλίωση.

Φωσφορυλάση: Οι φωσφορυλάσες ρυθμίζονται είτε με φωσφορυλίωση είτε με αλλοστερική ρύθμιση.

Παραδείγματα

Κινάση: Οι πρωτεϊνικές κινάσες, οι λιπιδικές κινάσες και οι υδατανθρακικές κινάσες είναι παραδείγματα κινασών.

Φωσφορυλάση: Η φωσφορυλάση του γλυκογόνου, η φωσφορυλάση αμύλου και η πολυνουκλεοτιδική φωσφορυλάση είναι παραδείγματα φωσφορυλασών.

Συμπέρασμα

Η κινάση και η φωσφορυλάση είναι δύο τύποι ενζύμων που προσθέτουν φωσφορικές ομάδες στα υποστρώματα. Οι κινάσες χρησιμοποιούν φωσφορικές ομάδες από μόρια υψηλής ενέργειας όπως το ATP ενώ οι φωσφορυλάσες χρησιμοποιούν φωσφορικές ομάδες από ανόργανα φωσφορικά άλατα. Η προσθήκη φωσφορικών ομάδων στο υπόστρωμα από κινάσες δεν προάγει τη διάσπαση των δεσμών στο υπόστρωμα. Αλλά η προσθήκη φωσφορικών ομάδων διασπά τους δεσμούς στο υπόστρωμα ή υδρολύει το υπόστρωμα, δημιουργώντας μονομερείς μονάδες. Επομένως, η κύρια διαφορά μεταξύ κινάσης και φωσφορυλάσης είναι ο μηχανισμός δράσης κάθε τύπου ενζύμου κατά την προσθήκη φωσφορικών ομάδων.

Αναφορά:

1. Cooper, John A. «Kinase». Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 19 Ιανουαρίου 2009, Διαθέσιμο εδώ.
2."Phosphorylase." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 4 Οκτωβρίου 2017, Διαθέσιμο εδώ.

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1"Βασική αντίδραση φωσφορυλίωσης" Από Bdoc13 – Δική εργασία (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia
2. “Glycogen phosphorylase2” By Jmun7616 – Ίδιο έργο (Δημόσιος Τομέας) μέσω Commons Wikimedia