Hauptunterschied – Proteasom vs. Protease
Die Proteolyse ist der Prozess des Abbaus der Protein-Biomoleküle in die kleineren Polypeptide oder einzelne Aminosäuren. Die unkatalysierten Reaktionen der Hydrolyse von Peptidbindungen sind extrem langsam. Und es dauert Hunderte von Jahren, bis es vollständig fertiggestellt ist. Typischerweise sind die an dieser Reaktion beteiligten Enzyme zwei Typen; Proteasomkomplexe und Proteasen. Abgesehen von diesen Molekülen beeinflussen auch niedriger pH-Wert, Temperatur und intramolekularer Verdau die Proteolyse von Proteinmolekülen. Die Proteolyse kann in lebenden Organismen unterschiedlichen Zwecken dienen. Beispielsweise zerlegen die Verdauungsenzyme die Nahrung in einzelne Aminosäuren, die später von lebenden Organismen als Energieträger genutzt werden. Andererseits ist die Proteolyse äußerst wichtig für die Verarbeitung bereits synthetisierter Polypeptidketten, um das aktive Proteinmolekül zu bilden. Es ist auch wichtig bei einigen zellulären und physiologischen Prozessen, wie zum Beispiel der Verhinderung der Ansammlung einiger unerwünschter Proteine in der Zelle. Der Hauptunterschied zwischen Proteasom und Protease besteht darin, dass Proteasom an der Entf altung von Proteinmolekülen beteiligt ist, während Proteasen Proteine in einzelne Aminosäuren zerlegen.
Was ist Proteasom?
Die Proteasomen sind zylindrische Proteine, die vier gestapelte, sieben Membranringe enth alten. 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 kommen sowohl in archaealen Bakterien als auch in eukaryotischen Organismen vor. 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-gesteuerten Entf altung und Proteolyse in der eukaryotischen lebenden Zelle beteiligt. Um diesen Prozess durchzuführen, aktiviert ein E1-Enzym zuerst das Ubiquitin-Molekül und überträgt es dann auf das E2-Enzym. Und schließlich bindet dieses Ubiquitinmolekül an den Lysinrest des Proteinmoleküls, um durch ein E3-Ligase-Enzym abgebaut zu werden. Später steuert das Ubiquitin-Molekül die Erkennung des markierten Proteins, das vom Proteasom abgebaut werden soll.
Abbildung 01: Proteasom
Das 26S-Proteasom besteht aus zwei 19S-Regulatorkappen und einem 20S-Kernpartikel. Die 19S-Kappe erkennt und bindet an ubiquitinierte Proteine, die von den ATP-Molekülen angetrieben werden. Einmal erkannt, muss das markierte Protein deubiquitiniert und entf altet werden, um durch die engen Kanäle von 19S zu gelangen und in den 20S-Kern des zylindrischen Proteasom-Komplexes einzutreten. Im 20S-Kern des Komplexes erledigt es tatsächlich das Zerhacken des Proteinmoleküls in die kleineren Polypeptide. Dieser Prozess, der im Proteasom-Komplex abläuft, ist ein Vorgang, bei dem Energie verloren geht, da er durch die ATP-Moleküle katalysiert wird.
Was sind Proteasen?
Proteasen werden als Peptidasen oder Proteinasen bezeichnet, die am Prozess der Proteolyse beteiligt sind. Im Gegensatz zum Proteasom-Komplex teilen die Proteasen das Proteinmolekül in die einzelnen Aminosäuren und vervollständigen somit die Arbeit in der Proteolyse. Die Proteasen kommen in Tieren, Pflanzen, Archaeen, Bakterien und Viren vor.
Abbildung 02: Protease
Die verschiedenen Klassen von Proteasen können die gleiche Funktion mit unterschiedlichen katalytischen Mechanismen erfüllen. Proteasen sind an der Proteinverarbeitung, Verdauung, Photosynthese, Apoptose, viralen Pathogenese und anderen lebenswichtigen Aktivitäten beteiligt. In der Proteolyse wandeln sie das abzubauende Protein vollständig in die einzelnen Aminosäuren um. Neben der Verdauung sind Proteasen auch an der Blutgerinnung, der Immunfunktion, der Reifung von Prohormonen, der Knochenbildung und dem Recycling von Proteinen beteiligt, die von der lebenden Zelle nicht mehr benötigt werden.
Sieben Arten von Proteasen
Basierend auf der katalytischen Domäne gibt es sieben Typen von Proteasen,
- Serinproteasen – Verwendet Serinalkoholgruppe
- Cysteinproteasen – Verwendet Cyctein-Thiol-Gruppe
- Threoninproteasen – Verwendet sekundären Threoninalkohol
- Asparaginprotease – Verwendet Aspartat-Carboxylgruppe
- Glutaminsäureproteasen – Verwendet Glutamatcarbonsäure
- Metalloproteasen – Verwendet Metall normalerweise „Zn“
- Asparaginpeptidlyasen – Verwendet Asparagine
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Proteasom und Protease?
- Beide sind Protein-Biomoleküle.
- Beide haben katalytische und enzymatische Fähigkeiten.
- Beide sind am Proteolyse-Abbauweg der Proteine beteiligt.
- Beide katalysieren ATP-abhängige Energiereaktionen.
- Beide kommen in fast allen Organismen vor (Tiere, Pflanzen, Bakterien, Archaeen und Viren).
Was ist der Unterschied zwischen Proteasom und Protease?
Proteasom vs. Protease |
|
| Proteasom ist ein Proteinkomplex, der nicht benötigte oder beschädigte Proteine durch Proteolyse abbaut. | Protease ist ein Enzym, das Proteine und Peptide abbaut. |
| Struktur | |
| Proteasom ist ein relativ größeres Molekül mit Kernpartikel und regulatorischer Kappe. | Proteasen sind relativ kleiner mit katalytischer Domäne. |
| Funktion | |
| Proteinentf altung und vorläufige Sp altung sind die Funktionen von Proteasomen. | Die vollständige Sp altung von Proteinmolekülen in einzelne Aminosäuren ist die Hauptfunktion von Proteasen. |
| Ubiquitin-Abhängigkeit | |
| Das Proteasom ist für seine Aktivität von Ubiquitin abhängig (auf Ubiquitin gerichtet). | Proteasen sind für ihre Aktivität nicht auf Ubiquitin angewiesen. |
| pH-Abhängigkeit | |
| Das Proteasom ist für seine Aktivität nicht vom pH-Wert abhängig. | Proteasen sind für ihre Aktivität stark vom pH-Wert abhängig. |
| Molekulargewicht | |
| Proteasome sind Moleküle mit hohem Molekulargewicht. | Proteasen haben relativ niedermolekulare Moleküle. |
Zusammenfassung – Proteasom vs. Protease
Proteolyse ist der Prozess des Abbaus des Protein-Biomoleküls Protein in die kleineren Polypeptide oder einzelne Aminosäuren. Typischerweise handelt es sich bei den an diesen Reaktionen beteiligten Enzymen um zwei Arten: 1. Proteasomkomplex 2. Proteasen. Abgesehen von diesen Proteinmolekülen verursachen der niedrige pH-Wert, die Temperatur und die intramolekulare Verdauung auch die Proteolyse von Proteinmolekülen. Das Proteasom ist an der Entf altung und vorläufigen Sp altung des Proteins beteiligt. Andererseits erledigen Proteasen die vollständige Sp altung von Proteinmolekülen in einzelne Aminosäuren. Dies kann als Unterschied zwischen Proteasom und Protease angesehen werden.
Laden Sie die PDF-Version von Proteasom vs. Protease herunter
Sie können die PDF-Version dieses Artikels herunterladen und gemäß Zitationshinweis für Offline-Zwecke verwenden. Bitte laden Sie die PDF-Version hier herunter. Unterschied zwischen Proteasom und Protease
