Fosforilasyon ve defosforilasyon arasındaki temel fark, fosforilasyonun protein kinaz tarafından bir moleküle bir fosfat grubunun eklenmesi olmasıdır. Bu arada defosforilasyon, bir molekülden bir fosfat grubunun hidrolaz, özellikle de bir fosfataz tarafından uzaklaştırılmasıdır.
Fosforilasyon ve defosforilasyon, canlı organizmaların fizyolojik süreçlerindeki iki önemli süreçtir. Protein fosforilasyonu ve defosforilasyonu, hücre sinyalizasyonu, hücre bölünmesi, protein translasyonu, metabolizma ve hayatta kalma için çok önemlidir. Bir hücrede genellikle proteinlerin %30'dan fazlası fosforilasyona uğrar. En önemlisi, fosforilasyon ve defosforilasyon, yapısal proteinler, enzimler, membran kanalları, sinyal molekülleri vb. gibi her tür protein substratında gerçekleşir. Fosforilasyon ve defosforilasyon reaksiyonlarının düzenlenmesi topluca fosforregülasyon olarak adlandırılır.
Fosforilasyon Nedir?
Fosforilasyon, protein kinaz adı verilen bir enzim tarafından bir moleküle bir fosfat grubunun eklenmesi veya aktarılmasıdır. Bir tür posttranslasyonel modifikasyondur. Genel olarak, bir fosfat grubu ATP'den veya ADP'den gelir. Bu süreç, canlı organizmalarda meydana gelen birçok fizyolojik süreçte, özellikle protein fonksiyonunun, lokalizasyonunun, konformasyonun, etkileşimin ve klirensin düzenlenmesinde yaygın olarak görülür. Ayrıca, fosforilasyon, hücre dışı sinyalleşmede kritik öneme sahiptir. Nörotransmitterler, hormonlar, sitokinler vb. etkilerini hedef hücrelerinde fosforilasyonu düzenleyerek üretirler.
Şekil 01: Fosforilasyon
İnsan genomunda 200.000'den fazla fosforilasyon bölgesi vardır. Fosforilasyon mekanizmalarında 500'den fazla farklı kinaz yer alır.
Defosforilasyon nedir?
Defosforilasyon, fosforilasyonun karşılığıdır. Defosforilasyon, bir molekülden, özellikle bir organik bileşikten bir fosfat grubunun çıkarılmasını ifade eder. Hidroliz yoluyla oluşur. Hidrolaz, özellikle fosfataz, fosforilasyonu katalize eden enzimdir. Fosforilasyona benzer şekilde, defosforilasyon birçok hücresel süreçte önemlidir. Fosforilasyon sırasında ATP, bir fosfat grubu ve enerji salarak ADP'ye dönüştürülür. Bir fosfat grubunun çıkarılması, bir su molekülünün eklenmesi ve bir hidroksil grubunun rejenerasyonu ile hidrasyon reaksiyonu yoluyla gerçekleşir.
Şekil 02: Defosforilasyon
Proteinler genellikle defosforilasyona tabi tutulur. Protein defosforilasyonu, hücre sinyalleşmesinde önemli bir süreçtir. Ayrıca, defosforilasyon, kısıtlama enzimleri kullanılarak klonlamada büyük rol oynar. Defosforile edici fosfatazlar yeniden ligasyonu önler.
Fosforilasyon ve Defosforilasyon Arasındaki Benzerlikler Nelerdir?
- Defosforilasyon, fosforilasyonun karşılığıdır.
- Her iki süreçte de fosfat grupları yer alır.
- Ayrıca enzim katalizleyen reaksiyonlardır.
- Ve, her iki reaksiyon da tersine çevrilebilir.
- Ayrıca, bir proteini etkinleştirmek veya devre dışı bırakmak için her iki işlem de kullanılabilir.
- Onlar önemli çeviri sonrası değişikliklerdir.
Fosforilasyon ve Defosforilasyon Arasındaki Fark Nedir?
Fosforilasyon, bir moleküle protein kinaz tarafından bir fosfat grubunun eklenmesidir, defosforilasyon ise bir fosfat grubunun bir fosfataz tarafından bir molekülden çıkarılmasıdır. Bu, fosforilasyon ve fosforilasyon arasındaki temel farktır. Ayrıca, fosforilasyon protein kinazlar tarafından katalize edilirken, fosforilasyon fosfatazlar tarafından katalize edilir.
Aşağıdaki infografik, fosforilasyon ve defosforilasyon arasındaki farkı özetler.
Özet – Fosforilasyon ve Defosforilasyon
Fosforilasyon ve defosforilasyon, her tür fizyolojik süreç için kritik olan iki süreçtir. Fosforilasyonda, bir fosfat grubunun bir moleküle aktarılması gerçekleşir. Defosforilasyonda ise tam tersi tepkime gerçekleşir. Defosforilasyonda bir molekülden bir fosfat grubu çıkarılır. Bu, fosforilasyon ve fosforilasyon arasındaki temel farktır. Bununla birlikte, her iki reaksiyon da geri dönüşümlüdür. Ayrıca, enzimler her iki reaksiyon tipini de katalize etmede esastır. Protein kinazlar fosforilasyonu katalize ederken fosfatazlar fosforilasyonu katalize eder.
