Anahtar Fark – Proteazom ve Proteaz
Proteoliz, protein biyomoleküllerinin daha küçük polipep titlere veya bireysel amino asitlere parçalanması işlemidir. Peptit bağlarının hidrolizinin katalize edilmemiş reaksiyonları son derece yavaştır. Ve tamamen tamamlanması yüzlerce yıl alır. Tipik olarak, bu reaksiyonda yer alan enzimler iki tiptir; Proteazom kompleksleri ve Proteazlar. Bu moleküllerin dışında düşük pH, sıcaklık ve molekül içi sindirim de protein moleküllerinin proteolizini etkiler. Proteoliz, canlı organizmalarda farklı amaçlara hizmet edebilir. Örneğin, sindirim enzimleri, besini, daha sonra canlı organizmalar tarafından enerji kaynağı olarak kullanılan bireysel amino asitlere ayırır. Öte yandan, aktif protein molekülünü oluşturmak için zaten sentezlenmiş polipeptit zincirinin işlenmesi için proteoliz son derece önemlidir. İstenmeyen bazı proteinlerin hücrede birikmesini önlemek gibi bazı hücresel ve fizyolojik süreçlerde de önemlidir. Proteazom ve proteaz arasındaki temel fark, proteazom protein moleküllerinin açılmasıyla ilgiliyken, proteazlar proteinleri tek tek amino asitlere ayırır.
Proteazom nedir?
Proteazomlar, dört yığılmış, yedi zar halkası içeren silindirik proteinlerdir. Genellikle sitozolde bulunurlar. İki dış halka alfa alt birimi olarak adlandırılır ve etkin olmadığı tespit edilir. İki iç halka beta alt birimi olarak adlandırılır ve proteolitik olarak aktiftirler. Proteazomlar hem arkeal bakterilerde hem de ökaryotik organizmalarda bulunabilir. Ökaryotik 26S proteazomu, yedi alfa alt birimi ve yedi beta alt biriminden oluşan bir çekirdek parçacık (20S) içerir. Ayrıca en az 17 alt birimden oluşan bir düzenleyici başlık (19S) içerir. 26S proteazomu, ökaryotik canlı hücrede ubikuitin yönlendirmeli açılma ve proteolizde yer alır. Bu işlemi gerçekleştirmek için bir E1 enzimi önce ubikuitin molekülünü aktive eder ve ardından onu E2 enzimine aktarır. Ve son olarak bu ubikuitin molekülü, bir E3 ligaz enzimi tarafından parçalanacak olan protein molekülünün lizin kalıntısına bağlanır. Daha sonra ubikuitin molekülü, işaretli proteinin proteazom tarafından parçalanması için tanınmasına yönlendirilir.
Şekil 01: Proteazom
26S proteazomu, iki adet 19S düzenleyici başlık ve bir adet 20S çekirdek parçacıktan oluşur. 19S kapağı, ATP molekülleri tarafından desteklenen her yerde bulunan proteinleri tanır ve bunlara bağlanır. Bir kez tanındığında, işaretli protein, 19S'nin dar kanallarından geçmek ve silindirik proteazom kompleksinin 20S çekirdeğine girmek için her yerde bulunmalı ve açılmalıdır. Kompleksin 20S çekirdeğinde aslında protein molekülünün daha küçük polipep titlere parçalanmasını yapar. Proteazom kompleksinde meydana gelen bu süreç, ATP molekülleri tarafından katalize edildiğinden enerji kaybetme işlemidir.
Proteaz nedir?
Proteazlar, proteoliz sürecinde yer alan peptidazlar veya proteinazlar olarak adlandırılır. Proteazom kompleksinden farklı olarak, proteazlar protein molekülünü tek tek amino asitlerle paylaşır ve böylece proteolizdeki işi tamamlar. Proteazlar hayvanlarda, bitkilerde, arkelerde, bakterilerde ve virüslerde bulunur.
Şekil 02: Proteaz
Farklı proteaz sınıfları, farklı katalitik mekanizmalarla aynı işlevi yerine getirebilir. Proteazlar, protein işleme, sindirim, fotosentez, apoptoz, viral patogenez ve diğer hayati faaliyetlerde yer alır. Proteoliz işleminde, parçalanacak proteini tamamen ayrı amino asitlere dönüştürürler. Sindirim proteazları dışında kan pıhtılaşması, bağışıklık fonksiyonu, prohormonların olgunlaşması, kemik oluşumu ve canlı hücrenin artık ihtiyaç duymadığı proteinlerin geri dönüşümünde de görev alır.
Yedi Proteaz Türü
Katalitik alan proteazlarına dayalı olarak yedi tiptir,
- Serin proteazlar – Serin alkol grubu kullanır
- Sistein proteazları – Sistein tiyol grubunu kullanır
- Treonin proteazlar – Treonin ikincil alkol kullanır
- Aspartik proteaz – Aspartat karboksilik grubu kullanır
- Glutamik proteazlar – Glutamat karboksilik asit kullanır
- Metalloproteazlar – Genellikle “Zn” metal kullanır
- Asparagin peptit liyazları – Asparajin kullanır
Proteazom ve Proteaz Arasındaki Benzerlikler Nelerdir?
- İkisi de protein biyomolekülleridir.
- İkisinin de katalitik ve enzimatik yeteneği vardır.
- Her ikisi de proteinlerin proteoliz bozunma yolunda yer alır.
- Her ikisi de ATP'ye bağlı enerji reaksiyonlarını katalize eder.
- Her ikisi de hemen hemen tüm organizmalarda bulunur (hayvanlar, bitkiler, bakteriler, arkeler ve virüsler).
Proteazom ve Proteaz Arasındaki Fark Nedir?
Proteazom ve Proteaz |
|
| Proteazom, gereksiz veya zarar görmüş proteinleri proteoliz yoluyla parçalayan protein kompleksleridir. | Proteaz, proteinleri ve pep titleri parçalayan bir enzimdir. |
| Yapı | |
| Proteasome, çekirdek parçacık ve düzenleyici kapağa sahip nispeten daha büyük bir moleküldür. | Proteazlar, katalitik etki alanı ile nispeten daha küçüktür. |
| Fonksiyon | |
| Protein açılması ve ön bölünme, proteazomların işlevleridir. | Proteazların ana işlevi, protein molekülünün bireysel amino asitlere tamamen bölünmesidir. |
| Ubiquitin Bağımlılığı | |
| Proteasome, aktivitesi için ubiquitine bağlıdır (ubiquitin tarafından yönlendirilir). | Proteazlar aktivitesi için ubiquitin'e bağlı değildir. |
| pH bağımlılığı | |
| Proteasome, aktivitesi için pH'a bağlı değildir. | Proteazlar, aktivitesi için yüksek oranda pH'a bağlıdır. |
| Moleküler Ağırlık | |
| Proteazomlar yüksek moleküler ağırlıklı moleküllerdir. | Proteazlar nispeten düşük moleküler ağırlıklı moleküllere sahiptir. |
Özet – Proteazom ve Proteaz
Proteoliz, protein biyomolekül proteininin daha küçük polipep titlere veya bireysel amino asitlere parçalanması işlemidir. Tipik olarak, bu reaksiyonlarda yer alan enzimler iki tiptir, 1. Proteazom kompleksi 2. Proteazlar. Bu protein moleküllerinin dışında düşük pH, sıcaklık ve molekül içi sindirim de protein moleküllerinin proteolizine neden olur. Proteazom, proteinin açılmasını ve ön bölünmeyi içerir. Öte yandan, proteazlar, protein molekülünün tek tek amino asitlere tamamen bölünmesini gerçekleştirir. Bu, Proteazom ve Proteaz arasındaki fark olarak alınabilir.
Proteasome vs Protease'in PDF Versiyonunu İndirin
Bu makalenin PDF sürümünü indirebilir ve alıntı notuna göre çevrimdışı amaçlarla kullanabilirsiniz. Lütfen PDF sürümünü buradan indirin Proteazom ve Proteaz Arasındaki Fark
