Sự khác biệt chính giữa halorhodopsin và bacteriorhodopsin là halorhodopsin là một máy bơm clorua điều khiển ánh sáng được tìm thấy trong vi khuẩn cổ trong khi bacteriorhodopsin là một máy bơm proton điều khiển ánh sáng được tìm thấy trong vi khuẩn cổ.
Halorhodopsin và bacteriorhodopsin là các protein màng heptahelic. Chúng còn được gọi là archaea rhodopsins. Nói chung, cả hai đều được tìm thấy trong màng màu tím, một phần của màng tế bào Halobacterium salinarum. Halorhodopsin là một máy bơm clorua điều khiển bằng ánh sáng cho phép các ion chảy từ bên ngoài tế bào sang bên trong tế bào chất. Mặt khác, bacteriorhodopsin là một máy bơm proton điều khiển bằng ánh sáng cho phép các ion di chuyển từ phía tế bào chất ra phía ngoài tế bào. Do đó, halorhodopsin và bacteriorhodopsin là hai va chạm ion hướng ánh sáng được tìm thấy trong vi khuẩn cổ, đặc biệt nhất là ở vi khuẩn halobacteria.
Halorhodopsin là gì?
Halorhodopsin là một protein võng mạc từ vi khuẩn Halobacterium salinarum khảo cổ, sử dụng năng lượng của ánh sáng xanh (500 đến 650nm) để vận chuyển các ion clorua vào tế bào chống lại điện thế màng. Sự hấp thụ kali clorua của các tế bào này bằng các máy bơm ion như halorhodopsin là cần thiết để duy trì sự cân bằng thẩm thấu trong quá trình phát triển của tế bào. Hơn nữa, một máy bơm anion điều khiển bằng ánh sáng giúp tiết kiệm một lượng đáng kể năng lượng trao đổi chất. Halorhodopsin gấp lại thành một cấu trúc liên kết xoắn bảy xuyên màng với các vòng nối ngắn. Các vòng xoắn (được đặt tên từ A đến G) được sắp xếp theo cấu trúc giống như vòng cung và bao quanh chặt chẽ một phân tử võng mạc được liên kết cộng hóa trị thông qua một cơ sở Schiff với một axit amin lysine được bảo tồn (Lys-242) trên chuỗi xoắn G. Mặt cắt ngang của halorhodopsin với dư lượng là quan trọng để chuyển clorua. Đó là đường dẫn có thể xảy ra của anion.
Hình 01: Halorhodopsin
Sự hấp thụ photon của halorhodopsin bắt đầu một chu trình xúc tác, dẫn đến việc vận chuyển anion vào tế bào. Chu trình có thể được mô tả dưới dạng sáu bước đồng phân hóa (I), vận chuyển ion (T) và thay đổi khả năng tiếp cận (chuyển mạch S). Hơn nữa, một phương pháp quan trọng để phân tích cấu trúc và chức năng của halorhodopsin là khả năng tạo ra protein được biến đổi cụ thể bằng cách gây đột biến hướng vào vị trí và biểu hiện quá mức tương đồng.
Bacteriorhodopsin là gì?
Bacteriorhodopsin được biết đến như một máy bơm proton điều khiển ánh sáng trong vi khuẩn cổ như Halobacterium salinarum. Bacteriorhodopsin là một loại protein được sử dụng bởi vi khuẩn cổ, đặc biệt là vi khuẩn halobacteria, một lớp của Euryarchaeota. Nó hoạt động như một máy bơm proton thu nhận năng lượng ánh sáng và sử dụng năng lượng này để di chuyển các proton qua màng ra khỏi tế bào. Gradient proton thu được sau đó được chuyển đổi thành năng lượng hóa học.
Hình 02: Bacteriorhodopsin
Bacteriorhodopsin là một protein màng tích hợp 27 kDa. Phần tử lặp lại của mạng lục giác bao gồm ba chuỗi protein giống nhau, mỗi chuỗi được quay 120 độ so với các chuỗi khác. Hơn nữa, mỗi monome có bảy vòng xoắn alpha xuyên màng và một tấm beta hai sợi hướng ra ngoài tế bào. Hơn nữa, động lực protein được tạo ra bởi protein võng mạc này được sử dụng bởi ATP synthase để tạo ra ATP. Do đó, bằng cách biểu hiện bacteriorhodopsin, các tế bào vi khuẩn cổ có thể tổng hợp ATP trong điều kiện không có nguồn cacbon.
Điểm giống nhau giữa Halorhodopsin và Bacteriorhodopsin là gì?
- Halorhodopsin và bacteriorhodopsin thuộc về một phân họ của protein màng heptahelic.
- Cả hai đều là protein võng mạc.
- Chúng còn được gọi là rhodopsins archaea.
- Chúng là những va chạm ion điều khiển bằng ánh sáng.
- Cả hai đều có trong màng màu tím, một phần của màng tế bào Halobacterium salinarum.
- Chúng có những chức năng đặc biệt rất quan trọng đối với sự tồn tại của vi khuẩn halobacteria.
Sự khác biệt giữa Halorhodopsin và Bacteriorhodopsin là gì?
Halorhodopsin là một máy bơm clorua điều khiển ánh sáng được tìm thấy trong vi khuẩn cổ, trong khi bacteriorhodopsin là một máy bơm proton điều khiển ánh sáng được tìm thấy trong vi khuẩn cổ. Vì vậy, đây là sự khác biệt chính giữa halorhodopsin và bacteriorhodopsin. Hơn nữa, halorhodopsin là một máy bơm clorua điều khiển bằng ánh sáng cho phép các ion di chuyển từ ngoại bào vào tế bào chất. Mặt khác, bacteriorhodopsin là một máy bơm proton điều khiển bằng ánh sáng cho phép các ion di chuyển từ tế bào chất ra ngoài tế bào.
Đồ họa thông tin dưới đây trình bày sự khác biệt giữa halorhodopsin và bacteriorhodopsin ở dạng bảng để so sánh song song.
Tóm tắt - Halorhodopsin vs Bacteriorhodopsin
Halorhodopsin và bacteriorhodopsin là hai khối ion điều khiển ánh sáng được tìm thấy trong vi khuẩn cổ, đặc biệt là vi khuẩn halobacteria. Halorhodopsin là một máy bơm clorua điều khiển bằng ánh sáng, trong khi bacteriorhodopsin là một máy bơm proton điều khiển bằng ánh sáng. Halorhodopsin cho phép dòng ion từ ngoại bào vào tế bào chất. Ngược lại, bacteriorhodopsin cho phép dòng ion từ tế bào chất ra ngoài tế bào. Vì vậy, phần này tóm tắt sự khác biệt giữa halorhodopsin và bacteriorhodopsin.
