Kluczowa różnica między halorodopsyną a bakteriorodopsyną polega na tym, że halorodopsyna jest napędzaną światłem pompą chlorkową znajdującą się w archeonach, podczas gdy bakteriorodopsyna to napędzana światłem pompa protonowa znajdująca się w archeonach.
Halorodopsyna i bakteriorodopsyna to heptahelikalne białka błonowe. Są one również znane jako rodopsyny archeonów. Ogólnie rzecz biorąc, oba znajdują się w fioletowej błonie, części błony komórkowej Halobacterium salinarum. Halorodopsyna to napędzana światłem pompa chlorkowa, która umożliwia przepływ jonów ze strony zewnątrzkomórkowej do strony cytoplazmatycznej. Z drugiej strony bakteriorodopsyna to napędzana światłem pompa protonowa, która umożliwia przepływ jonów ze strony cytoplazmatycznej do strony zewnątrzkomórkowej. Dlatego halorodopsyna i bakteriorodopsyna to dwa wywołane światłem guzki jonowe występujące w archeonach, w szczególności w halobakteriach.
Co to jest halorodopsyna?
Halorodopsyna to białko siatkówki pochodzące z archeona Halobacterium salinarum, które wykorzystuje energię zielonego światła (500 do 650 nm) do transportu jonów chlorkowych do komórki wbrew potencjałowi błony. Wychwyt chlorku potasu przez te komórki przez pompy jonowe, takie jak halorodopsyna, jest niezbędny do utrzymania równowagi osmotycznej podczas wzrostu komórek. Co więcej, napędzana światłem pompa anionowa oszczędza znaczną ilość energii metabolicznej. Halorodopsyna składa się w topologię siedmiotransbłonowej helisy z krótkimi, łączącymi się pętlami. Helisy (o nazwach od A do G) są ułożone w strukturę podobną do łuku i ściśle otaczają cząsteczkę siatkówki, która jest kowalencyjnie związana przez zasadę Schiffa z konserwowanym aminokwasem lizyny (Lys-242) na helisie G. Przekrój poprzeczny halorodopsyny z pozostałościami jest ważne dla przenoszenia chlorków. Jest to prawdopodobna ścieżka anionu.
Rysunek 01: Halorodopsyna
Wchłanianie fotonu przez halorodopsynę inicjuje cykl katalityczny, który prowadzi do transportu anionu do komórki. Cykl można opisać za pomocą sześciu etapów izomeryzacji (I), transportu jonów (T) i zmiany dostępności (przełącznik S). Ponadto ważną metodą analizy struktury i funkcji halorodopsyny jest możliwość wytwarzania specjalnie zmodyfikowanego białka poprzez ukierunkowaną mutagenezę i homologiczną nadekspresję.
Co to jest Bacteriorodopsyna?
Bakterytorodopsyna jest znana jako napędzana światłem pompa protonowa u archeonów, takich jak Halobacterium salinarum. Bacteriorodopsyna jest białkiem używanym przez archeony, w szczególności przez halobakterie, klasę Euryarchaeota. Działa jak pompa protonowa, która wychwytuje energię świetlną i wykorzystuje tę energię do przemieszczania protonów przez błonę poza komórkę. Powstały gradient protonów jest następnie przekształcany w energię chemiczną.
Rysunek 02: Bakterodopsyna
Bakterytorodopsyna jest integralnym białkiem błonowym o masie 27 kDa. Powtarzający się element heksagonalnej sieci składa się z trzech identycznych łańcuchów białkowych, z których każdy jest obrócony o 120 stopni względem pozostałych. Co więcej, każdy monomer ma siedem transbłonowych alfa-helis i dwuniciową beta-kartkę zwróconą ku zewnątrzkomórkowej. Co więcej, siła napędowa białka generowana przez to białko siatkówki jest wykorzystywana przez syntazę ATP do wytwarzania ATP. W związku z tym, poprzez ekspresję bakteriorodopsyny, komórki archeonów są w stanie syntetyzować ATP przy braku źródła węgla.
Jakie są podobieństwa między halorodopsyną a bakteriorodopsyną?
- Halorodopsyna i bakteriorodopsyna należą do podrodziny heptahelikalnych białek błonowych.
- Oba są białkami siatkówki.
- Są one również znane jako rodopsyny archeonów.
- Są to uderzenia jonów wywołane przez światło.
- Oba są obecne w fioletowej błonie, części błony komórkowej Halobacterium salinarum.
- Mają szczególne funkcje, które są bardzo ważne dla przetrwania halobakterii.
Jaka jest różnica między halorodopsyną a bakteriorodopsyną?
Halorodopsyna to napędzana światłem pompa chlorkowa znaleziona w archeonach, podczas gdy bakteriorodopsyna to napędzana światłem pompa protonowa znaleziona w archeonach. Jest to więc kluczowa różnica między halorodopsyną a bakteriorodopsyną. Ponadto halorodopsyna jest sterowaną światłem pompą chlorkową, która umożliwia przepływ jonów ze strony zewnątrzkomórkowej do cytoplazmatycznej. Z drugiej strony bakteriorodopsyna to napędzana światłem pompa protonowa, która umożliwia przepływ jonów ze strony cytoplazmatycznej na zewnątrzkomórkową.
Poniższa infografika przedstawia różnice między halorodopsyną i bakteriorodopsyną w formie tabelarycznej do bezpośredniego porównania.
Podsumowanie – halorodopsyna kontra bakteriodopsyna
Halorodopsyna i bakteriorodopsyna to dwa wywołane światłem guzki jonowe występujące w archeonach, w szczególności w halobakteriach. Halorhodopsyna to napędzana światłem pompa chlorkowa, podczas gdy bakteriorodopsyna to napędzana światłem pompa protonowa. Halorodopsyna umożliwia przepływ jonów z zewnątrzkomórkowej do strony cytoplazmatycznej. W przeciwieństwie do tego bakteriorodopsyna umożliwia przepływ jonów ze strony cytoplazmatycznej do strony zewnątrzkomórkowej. To podsumowuje różnicę między halorodopsyną a bakteriorodopsyną.
