Klíčový rozdíl mezi fosforylací a defosforylací je ten, že fosforylace je přidání fosfátové skupiny k molekule proteinkinázou. Mezitím defosforylace je odstranění fosfátové skupiny z molekuly hydrolázou, zejména fosfatázou.
Fosforylace a defosforylace jsou dva klíčové procesy ve fyziologických procesech živých organismů. Fosforylace a defosforylace proteinů jsou velmi důležité pro buněčnou signalizaci, buněčné dělení, translaci proteinů, metabolismus a přežití. V buňce obecně více než 30 % proteinů podléhá fosforylaci. Nejdůležitější je, že fosforylace a defosforylace probíhají ve všech typech proteinových substrátů, jako jsou strukturální proteiny, enzymy, membránové kanály, signální molekuly atd. Regulace fosforylačních a defosforylačních reakcí se souhrnně nazývá fosforegulace.
Co je fosforylace?
Fosforylace je přidání nebo přenos fosfátové skupiny do molekuly enzymem zvaným proteinkináza. Jde o typ posttranslační modifikace. Obecně fosfátová skupina pochází z ATP nebo ADP. Tento proces je běžně pozorován v mnoha fyziologických procesech probíhajících v živých organismech, zejména při regulaci funkce proteinů, lokalizace, konformace, interakce a clearance. Kromě toho je fosforylace kritická v extracelulární signalizaci. Neurotransmitery, hormony, cytokiny atd. produkují své účinky regulací fosforylace v cílových buňkách.
Obrázek 01: Fosforylace
V lidském genomu je více než 200 000 fosforylačních míst. Více než 500 různých kináz se účastní mechanismů fosforylace.
Co je defosforylace?
Defosforylace je protějškem fosforylace. Defosforylace se týká odstranění fosfátové skupiny z molekuly, zejména z organické sloučeniny. Probíhá hydrolýzou. Hydroláza, zejména fosfatáza, je enzym katalyzující defosforylaci. Podobně jako fosforylace je defosforylace důležitá v mnoha buněčných procesech. Během fosforylace se ATP přeměňuje na ADP uvolněním jedné fosfátové skupiny a energie. K odstranění fosfátové skupiny dochází hydratační reakcí přidáním molekuly vody a regenerací hydroxylové skupiny.
Obrázek 02: Defosforylace
Proteiny často podléhají defosforylaci. Defosforylace proteinů je klíčovým procesem buněčné signalizace. Navíc defosforylace hraje velkou roli při klonování pomocí restrikčních enzymů. Defosforylující fosfatázy brání opětovné vazbě.
Jaké jsou podobnosti mezi fosforylací a defosforylací?
- Defosforylace je protějškem fosforylace.
- V obou procesech jsou zapojeny fosfátové skupiny.
- Jsou to také reakce katalyzující enzymy.
- A obě reakce jsou vratné.
- Kromě toho lze oba procesy použít k aktivaci nebo deaktivaci proteinu.
- Jsou to důležité posttranslační úpravy.
Jaký je rozdíl mezi fosforylací a defosforylací?
Fosforylace je přidání fosfátové skupiny k molekule proteinkinázou, zatímco defosforylace je odstranění fosfátové skupiny z molekuly pomocí fosfatázy. Toto je klíčový rozdíl mezi fosforylací a defosforylací. Kromě toho je fosforylace katalyzována proteinkinázami, zatímco defosforylace je katalyzována fosfatázami.
Níže uvedená infografika shrnuje rozdíl mezi fosforylací a defosforylací.
Shrnutí – Fosforylace vs defosforylace
Fosforylace a defosforylace jsou dva procesy, které jsou kritické pro všechny typy fyziologických procesů. Při fosforylaci dochází k přenosu fosfátové skupiny na molekulu. Opačná reakce probíhá při defosforylaci. Fosfátová skupina je odstraněna z molekuly při defosforylaci. Toto je klíčový rozdíl mezi fosforylací a defosforylací. Obě reakce jsou však reverzibilní. Enzymy jsou navíc nezbytné při katalýze obou typů reakcí. Proteinkinázy katalyzují fosforylaci, zatímco fosfatázy katalyzují defosforylaci.
