Sự khác biệt chính - Proteasome vs Protease
Sự phân giải protein là quá trình phân hủy các phân tử sinh học protein thành các polypeptit nhỏ hơn hoặc các axit amin riêng lẻ. Các phản ứng thủy phân liên kết peptit không phân ly diễn ra cực kỳ chậm. Và phải mất hàng trăm năm mới có thể hoàn thành một cách trọn vẹn. Thông thường, các enzym tham gia vào phản ứng này có hai loại; Phức hợp Proteasome và Protease. Ngoài những phân tử này, pH thấp, nhiệt độ và quá trình tiêu hóa nội phân tử cũng ảnh hưởng đến sự phân giải protein của các phân tử protein. Sự phân giải protein có thể phục vụ các mục đích khác nhau trong cơ thể sống. Ví dụ, các enzym tiêu hóa phân hủy thức ăn thành các axit amin riêng lẻ để sau này được sử dụng làm nguồn năng lượng cho các sinh vật sống. Mặt khác, quá trình phân giải protein là vô cùng quan trọng đối với quá trình xử lý chuỗi polypeptit đã được tổng hợp để tạo thành phân tử protein hoạt động. Nó cũng quan trọng trong một số quá trình tế bào và sinh lý như ngăn ngừa sự tích tụ của một số protein không mong muốn trong tế bào. Sự khác biệt chính giữa proteasome và protease là, proteasome tham gia vào việc mở ra các phân tử protein trong khi protease phân hủy các protein mở ra thành các axit amin riêng lẻ.
Proteasome là gì?
Protesome là những protein hình trụ chứa 4 vòng màng xếp chồng lên nhau. Chúng thường được tìm thấy trong dịch bào. Hai vòng ngoài được gọi là tiểu đơn vị alpha và không hoạt động. Hai vòng bên trong được gọi là tiểu đơn vị beta và chúng hoạt động theo phương pháp phân giải protein. Proteasomes có thể được tìm thấy ở cả vi khuẩn cổ cũng như sinh vật nhân thực. Proteasome 26S của sinh vật nhân chuẩn chứa một hạt lõi (20S) được tạo thành từ bảy tiểu đơn vị alpha và bảy tiểu đơn vị beta. Nó cũng chứa một giới hạn quy định (19S) được tạo thành từ ít nhất 17 đơn vị con. Proteasome 26S tham gia vào quá trình mở ra và phân giải protein theo hướng ubiquitin trong tế bào sống của sinh vật nhân chuẩn. Để thực hiện quá trình này, một enzym E1 sẽ kích hoạt phân tử ubiquitin trước và sau đó chuyển nó sang enzym E2. Và cuối cùng phân tử ubiquitin này gắn vào phần dư lysine của phân tử protein để bị phân giải bởi một enzym E3 ligase. Sau đó, phân tử ubiquitin được chỉ đạo nhận dạng protein gắn cờ bị phân hủy bởi proteasome.
Hình 01: Proteasome
Proteasome 26S bao gồm hai nắp quy định 19S và một hạt lõi 20S. Nắp 19S nhận biết và liên kết với các protein đa nguyên tố, được cung cấp bởi các phân tử ATP. Sau khi được công nhận, protein được gắn cờ phải được loại bỏ và mở ra để đi qua các kênh hẹp của 19S và đi vào lõi 20S của phức hợp proteasome hình trụ. Trong lõi 20S của phức hợp, nó thực sự thực hiện việc cắt nhỏ phân tử protein thành các polypeptit nhỏ hơn. Quá trình này đang xảy ra trong phức hợp proteasome là một hoạt động mất năng lượng do nó được xúc tác bởi các phân tử ATP.
Proteases là gì?
Protease được gọi là peptidase hoặc proteinase liên quan đến quá trình phân giải protein. Không giống như phức hợp proteasome, các protease chia sẻ phân tử protein thành các axit amin riêng lẻ, do đó hoàn thành công việc trong quá trình phân giải protein. Các protease được tìm thấy trong động vật, thực vật, vi khuẩn cổ, vi khuẩn và vi rút.
Hình 02: Protease
Các lớp protease khác nhau có thể thực hiện cùng một chức năng với các cơ chế xúc tác khác nhau. Protein tham gia vào quá trình xử lý protein, tiêu hóa, quang hợp, quá trình apoptosis, cơ chế bệnh sinh của virus và các hoạt động quan trọng khác. Trong quá trình phân giải protein, chúng chuyển đổi protein bị phân hủy hoàn toàn thành các axit amin riêng lẻ. Ngoài quá trình tiêu hóa, protease còn liên quan đến quá trình đông máu, chức năng miễn dịch, sự trưởng thành của prohormone, hình thành xương và tái chế các protein không cần thiết cho tế bào sống nữa.
Bảy loại Proteases
Dựa trên miền xúc tác, protease có bảy loại,
- Serine protease - Sử dụng nhóm rượu serine
- Cysteine protease - Sử dụng nhóm cycteine thiol
- Threonine protease - Sử dụng cồn phụ threonine
- Aspartic protease - Sử dụng nhóm carboxylic aspartate
- Glutamic protease - Sử dụng axit glutamate cacboxylic
- Metalloproteases - Sử dụng kim loại thường là “Zn”
- Asparagine peptide lyases - Công dụng của măng tây
Điểm giống nhau giữa Proteasome và Protease là gì?
- Cả hai đều là phân tử sinh học protein.
- Cả hai đều có khả năng xúc tác và enzym.
- Cả hai đều liên quan đến con đường phân giải protein của protein.
- Cả hai đều xúc tác cho các phản ứng phụ thuộc năng lượng ATP.
- Cả hai đều được tìm thấy trong hầu hết các sinh vật (động vật, thực vật, vi khuẩn, vi khuẩn cổ và vi rút).
Sự khác biệt giữa Proteasome và Protease là gì?
Proteasome vs Protease |
|
| Proteasome là một phức hợp protein phân hủy các protein không cần thiết hoặc bị hư hỏng do quá trình phân giải protein. | Protease là một loại enzym phân hủy protein và peptit. |
| Cấu trúc | |
| Proteasome là một phân tử tương đối lớn hơn với hạt lõi và nắp quy định. | Protein tương đối nhỏ hơn với miền xúc tác. |
| Chức năng | |
| Protein mở ra và phân tách sơ bộ là chức năng của proteasomes. | Sự phân cắt hoàn toàn của phân tử protein thành các axit amin riêng lẻ là chức năng chính của protease. |
| Phụ thuộc Ubiquitin | |
| Proteasome phụ thuộc vào ubiquitin cho hoạt động của nó (ubiquitin chỉ đạo). | Proteases không phụ thuộc vào ubiquitin cho hoạt động của nó. |
| Phụ thuộc pH | |
| Proteasome không phụ thuộc vào độ pH để hoạt động. | Protein phụ thuộc rất nhiều vào độ pH để hoạt động của nó. |
| Khối lượng phân tử | |
| Proteasomes là những phân tử có trọng lượng phân tử cao. | Protein có phân tử lượng phân tử tương đối thấp. |
Tóm tắt - Proteasome vs Protease
Phân giải protein là quá trình phân hủy protein của phân tử sinh học protein thành các polypeptit nhỏ hơn hoặc các axit amin riêng lẻ. Thông thường, các enzym tham gia vào các phản ứng này là hai loại, 1. Proteasome phức tạp 2. Protease. Ngoài những phân tử protein này, pH thấp, nhiệt độ và quá trình tiêu hóa nội phân tử cũng gây ra sự phân giải protein của các phân tử protein. Proteasome tham gia vào quá trình hình thành và phân cắt sơ bộ của protein. Mặt khác, protease thực hiện quá trình phân cắt hoàn toàn phân tử protein thành các axit amin riêng lẻ. Đây có thể được coi là sự khác biệt giữa Proteasome và Protease.
Tải xuống phiên bản PDF của Proteasome vs Protease
Bạn có thể tải xuống phiên bản PDF của bài viết này và sử dụng nó cho mục đích ngoại tuyến theo ghi chú trích dẫn. Vui lòng tải xuống phiên bản PDF tại đây Sự khác biệt giữa Proteasome và Protease
