Unterschied zwischen Proteasom und Protease

Hauptunterschied - Proteasome vs Protease
 

Die Proteolyse ist der Prozess des Zerfalls der Protein-Biomoleküle in kleinere Polypeptide oder einzelne Aminosäuren. Die unkatalysierten Reaktionen der Hydrolyse von Peptidbindungen sind extrem langsam. Und es dauert Hunderte von Jahren, um vollständig zu sein. Typischerweise handelt es sich bei den an dieser Reaktion beteiligten Enzymen um zwei Arten. Proteasomenkomplexe und Proteasen. Abgesehen von diesen Molekülen beeinflussen niedriger pH-Wert, niedrige Temperatur und die molekulare Verdauung auch die Proteolyse von Proteinmolekülen. Die Proteolyse kann in lebenden Organismen unterschiedlichen Zwecken dienen. Zum Beispiel zerlegen die Verdauungsenzyme die Nahrung in einzelne Aminosäuren, die später von lebenden Organismen als Energieressourcen verwendet werden. Andererseits ist die Proteolyse äußerst wichtig für die Verarbeitung bereits synthetisierter Polypeptidketten, um das aktive Proteinmolekül zu bilden. Es ist auch bei einigen zellulären und physiologischen Prozessen wichtig, beispielsweise bei der Verhinderung der Anhäufung einiger unerwünschter Proteine ​​in der Zelle. Das Hauptunterschied zwischen Proteasom und Protease ist, Proteasom ist an der Entfaltung von Proteinmolekülen beteiligt, während Proteasen Proteine ​​in einzelne Aminosäuren zerlegen.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist Proteasom?
3. Was ist Proteasen?
4. Ähnlichkeiten zwischen Proteasom und Protease
5. Side-by-Side-Vergleich - Proteasom vs. Protease in Tabellenform
6. Zusammenfassung

 Was ist Proteasom??

Die Proteasomen sind zylindrische Proteine, die vier gestapelte Membranringe enthalten. Sie werden normalerweise im Zytosol gefunden. Die beiden äußeren Ringe werden als Alpha-Untereinheit bezeichnet und als inaktiv befunden. Die beiden inneren Ringe werden als Beta-Untereinheit bezeichnet und sind proteolytisch aktiv. Proteasomen können sowohl in archaealen Bakterien als auch in eukaryotischen Organismen gefunden werden. Das eukaryotische 26S-Proteasom enthält ein Kernpartikel (20S), das aus sieben Alpha-Untereinheiten und sieben Beta-Untereinheiten besteht. Es enthält auch eine regulatorische Obergrenze (19S), die aus mindestens 17 Untereinheiten besteht. Das 26S-Proteasom ist an der Ubiquitin-gerichteten Entfaltung und Proteolyse in der eukaryotischen lebenden Zelle beteiligt. Um diesen Prozess durchzuführen, eine E1 Enzym aktiviert zuerst das Ubiquitin-Molekül und überträgt es dann an E2 Enzym. Und schließlich bindet dieses Ubiquitinmolekül an den Lysinrest des Proteinmoleküls, das durch ein Protein abgebaut wird E3 Ligase-Enzym. Später steuert das Ubiquitin-Molekül die Erkennung des markierten Proteins, das durch Proteasom abgebaut wird.

Abbildung 01: Proteasom

Das 26S-Proteasom besteht aus zwei 19S-Regulierungskappen und einem 20S-Kernpartikel. Die 19S-Kappe erkennt und bindet mit Ubiquitin-Proteinen, die von den ATP-Molekülen angetrieben werden. Sobald das markierte Protein erkannt wurde, muss es ubiquitiniert und entfaltet werden, um durch die engen Kanäle von 19S zu gelangen und in den 20S-Kern des zylindrischen Proteasomkomplexes einzutreten. Im 20S-Kern des Komplexes hackt es tatsächlich das Proteinmolekül in die kleineren Polypeptide. Dieser Prozess, der im Proteasomenkomplex stattfindet, ist ein Energieverlust, da er durch die ATP-Moleküle katalysiert wird.

Was ist Proteasen??

Proteasen werden als Peptidasen oder Proteinasen bezeichnet, die an dem Prozess der Proteolyse beteiligt sind. Im Gegensatz zum Proteasomenkomplex teilen die Proteasen das Proteinmolekül in die einzelnen Aminosäuren auf und erledigen damit die Arbeit in der Proteolyse. Die Proteasen finden sich in Tieren, Pflanzen, Archaeen, Bakterien und Viren.

Abbildung 02: Protease

Die verschiedenen Proteasenklassen können die gleiche Funktion mit unterschiedlichen katalytischen Mechanismen erfüllen. Proteasen sind an der Proteinverarbeitung, Verdauung, Photosynthese, Apoptose, viralen Pathogenese und anderen lebenswichtigen Aktivitäten beteiligt. Im Proteolyseprozess wandeln sie das abbaubare Protein vollständig in die einzelnen Aminosäuren um. Andere als Verdauungsproteasen umfassen auch die Blutgerinnung, die Immunfunktion, die Reifung von Prohormonen, die Knochenbildung und das Recycling von Proteinen, die von der lebenden Zelle nicht mehr benötigt werden.

Sieben Proteasen

Basierend auf der katalytischen Domäne gibt es sieben Proteasen,

• Serinproteasen - Verwendet eine Serinalkoholgruppe
• Cysteinproteasen - Verwendet die Cycteinthiolgruppe
• Threoninproteasen - Verwendet sekundären Alkohol von Threonin
• Aspartatprotease - Verwendet eine Aspartatcarboxylgruppe
• Glutaminproteasen - Verwendet Glutamatcarbonsäure
• Metalloproteasen - Verwendet Metall in der Regel "Zn"
• Asparaginpeptidlyasen - Verwendet Asparagine

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Proteasom und Protease??

• Beide sind Proteinbiomoleküle.
• Beide haben katalytische und enzymatische Fähigkeiten.
• Beide involvieren den Proteolyse-Abbauweg der Proteine.
• Beide katalysieren ATP-abhängige Energiereaktionen.
• Beides in fast allen Organismen (Tiere, Pflanzen, Bakterien, Archaeen und Viren).

Was ist der Unterschied zwischen Proteasom und Protease??

Proteasom vs Protease
Proteasom ist ein Proteinkomplex, der durch Proteolyse nicht benötigte oder beschädigte Proteine ​​abbaut.	Protease ist ein Enzym, das Proteine ​​und Peptide abbaut.
Struktur
Proteasom ist ein relativ großes Molekül mit Kernpartikel und regulatorischer Kappe.	Proteasen sind bei katalytischer Domäne relativ kleiner.
Funktion
Proteinentfaltung und vorläufige Spaltung sind die Funktionen von Proteasomen.	Die Hauptaufgabe von Proteasen ist die vollständige Spaltung des Proteinmoleküls in einzelne Aminosäuren.
Ubiquitin-Abhängigkeit
Proteasom hängt von Ubiquitin für seine Aktivität ab (Ubiquitin-gerichtet).	Proteasen sind für ihre Aktivität nicht von Ubiquitin abhängig.
pH-Abhängigkeit
Proteasom ist für seine Aktivität nicht vom pH-Wert abhängig.	Proteasen hängen für ihre Aktivität stark vom pH-Wert ab.
Molekulargewicht
Proteasomen sind Moleküle mit hohem Molekulargewicht.	Proteasen haben Moleküle mit relativ niedrigem Molekulargewicht.

Zusammenfassung - Proteasome vs Protease 

Proteolyse ist der Prozess des Zerfalls des Protein-Biomolekül-Proteins in kleinere Polypeptide oder einzelne Aminosäuren. Typischerweise sind die an diesen Reaktionen beteiligten Enzyme zwei Typen: 1.Proteasom-Komplex 2.Proteasen. Neben diesen Proteinmolekülen verursachen der niedrige pH-Wert, die Temperatur und die intramolekulare Verdauung auch die Proteolyse von Proteinmolekülen. Proteasom beinhaltet die Entfaltung des Proteins und die vorläufige Spaltung. Auf der anderen Seite führen Proteasen die vollständige Spaltung von Proteinmolekülen in einzelne Aminosäuren durch. Dies kann als Unterschied zwischen Proteasom und Protease verstanden werden.

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Referenz:

1. Tanaka, Keiji "Das Proteasom: Überblick über Struktur und Funktionen." Verfahren der Japan Academy. Serie B, Physikalische und biologische Wissenschaften, The Japan Academy, Jan. 2009,. Hier verfügbar 
2. „Proteasen“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 8. September 2017. Hier verfügbar 

Bild Courtsey:

1. "Proteasome" (Public Domain) über Commons Wikimedia  
2.Serine Protease 'Von Tinastella (Public Domain) via Commons Wikimedia