Kluczowa różnica między fosforylacją a defosforylacją polega na tym, że fosforylacja polega na dodaniu grupy fosforanowej do cząsteczki przez kinazę białkową. Tymczasem defosforylacja polega na usunięciu grupy fosforanowej z cząsteczki przez hydrolazę, zwłaszcza przez fosfatazę.
Fosforylacja i defosforylacja to dwa kluczowe procesy w procesach fizjologicznych organizmów żywych. Fosforylacja i defosforylacja białek są bardzo ważne dla sygnalizacji komórkowej, podziału komórek, translacji białek, metabolizmu i przeżycia. W komórce generalnie ponad 30% białek ulega fosforylacji. Co najważniejsze, fosforylacja i defosforylacja zachodzi we wszystkich rodzajach substratów białkowych, takich jak białka strukturalne, enzymy, kanały błonowe, cząsteczki sygnałowe itp. Regulacja reakcji fosforylacji i defosforylacji jest zbiorczo nazywana fosfororegulacją.
Co to jest fosforylacja?
Fosforylacja to dodanie lub przeniesienie grupy fosforanowej do cząsteczki przez enzym zwany kinazą białkową. Jest to rodzaj modyfikacji potranslacyjnej. Ogólnie grupa fosforanowa pochodzi z ATP lub ADP. Proces ten jest powszechnie obserwowany w wielu procesach fizjologicznych zachodzących w organizmach żywych, zwłaszcza w regulacji funkcji białek, lokalizacji, konformacji, interakcji i klirensu. Ponadto fosforylacja jest krytyczna w sygnalizacji zewnątrzkomórkowej. Neuroprzekaźniki, hormony, cytokiny itp. wywołują efekty poprzez regulację fosforylacji w komórkach docelowych.
Rysunek 01: Fosforylacja
W ludzkim genomie znajduje się ponad 200000 miejsc fosforylacji. W mechanizm fosforylacji zaangażowanych jest ponad 500 różnych kinaz.
Co to jest defosforylacja?
Defosforylacja jest odpowiednikiem fosforylacji. Defosforylacja odnosi się do usunięcia grupy fosforanowej z cząsteczki, zwłaszcza ze związku organicznego. Zachodzi na drodze hydrolizy. Hydrolaza, a zwłaszcza fosfataza, jest enzymem katalizującym defosforylację. Podobnie jak fosforylacja, defosforylacja jest ważna w wielu procesach komórkowych. Podczas fosforylacji ATP jest przekształcany w ADP poprzez uwolnienie jednej grupy fosforanowej i energii. Usunięcie grupy fosforanowej następuje poprzez reakcję hydratacji przez dodanie cząsteczki wody i regenerację grupy hydroksylowej.
Rysunek 02: Defosforylacja
Białka są często poddawane defosforylacji. Defosforylacja białek jest kluczowym procesem w sygnalizacji komórkowej. Co więcej, defosforylacja odgrywa dużą rolę w klonowaniu przy użyciu enzymów restrykcyjnych. Defosforylacja fosfataz zapobiega ponownej ligacji.
Jakie są podobieństwa między fosforylacją a defosforylacją?
- Defosforylacja jest odpowiednikiem fosforylacji.
- W obu procesach zaangażowane są grupy fosforanowe.
- Również są to reakcje katalizujące enzymy.
- I obie reakcje są odwracalne.
- Poza tym oba procesy mogą być używane do aktywacji lub dezaktywacji białka.
- Są to ważne modyfikacje posttranslacyjne.
Jaka jest różnica między fosforylacją a defosforylacją?
Fosforylacja to dodanie grupy fosforanowej do cząsteczki przez kinazę białkową, podczas gdy defosforylacja to usunięcie grupy fosforanowej z cząsteczki przez fosfatazę. To jest więc kluczowa różnica między fosforylacją a defosforylacją. Ponadto fosforylacja jest katalizowana przez kinazy białkowe, podczas gdy defosforylacja jest katalizowana przez fosfatazy.
Poniższa infografika podsumowuje różnicę między fosforylacją a defosforylacją.
Podsumowanie – Fosforylacja a defosforylacja
Fosforylacja i defosforylacja to dwa procesy, które mają kluczowe znaczenie dla wszystkich rodzajów procesów fizjologicznych. W fosforylacji zachodzi przeniesienie grupy fosforanowej na cząsteczkę. Odwrotna reakcja zachodzi w defosforylacji. Grupa fosforanowa jest usuwana z cząsteczki podczas defosforylacji. To jest więc kluczowa różnica między fosforylacją a defosforylacją. Jednak obie reakcje są odwracalne. Ponadto enzymy są niezbędne do katalizowania obu typów reakcji. Kinazy białkowe katalizują fosforylację, a fosfatazy defosforylację.
