Галородопсин ба бактериорходопсин хоёрын гол ялгаа нь галородопсин нь архейд байдаг гэрлээр ажилладаг хлоридын шахуурга бөгөөд бактериорходопсин нь архейд байдаг гэрлээр ажилладаг протоны насос юм.
Халорходопсин ба бактериорходопсин нь элэгний мембраны уураг юм. Тэднийг археа родопсин гэж нэрлэдэг. Ерөнхийдөө эдгээрийн аль аль нь Halobacterium salinarum эсийн мембраны нэг хэсэг болох нил ягаан мембранд байдаг. Халородопсин нь ионуудыг эсийн гаднаас цитоплазмын тал руу урсгах боломжийг олгодог хөнгөнөөр ажилладаг хлоридын насос юм. Нөгөөтэйгүүр, бактериорходопсин нь ионуудыг цитоплазмаас эсийн гадна тал руу урсгах боломжийг олгодог гэрлээр ажилладаг протоны насос юм. Иймээс галородопсин ба бактериорходопсин нь археа, ялангуяа галобактерт байдаг гэрлээр ажилладаг хоёр ионы овойлт юм.
Галородопсин гэж юу вэ?
Халорходопсин нь Halobacterium salinarum археоноос гаралтай торлог бүрхэвчийн уураг бөгөөд хлоридын ионыг мембраны потенциалын эсрэг эсэд зөөвөрлөхөд ногоон гэрлийн энергийг (500-650 нм) ашигладаг. Эдгээр эсүүд калийн хлоридыг галородопсин гэх мэт ионуудын шахуургаар шингээх нь эсийн өсөлтийн явцад осмосын тэнцвэрийг хадгалахад шаардлагатай байдаг. Түүнчлэн, хөнгөн хөдөлгүүртэй анионы насос нь бодисын солилцооны эрчим хүчийг ихээхэн хэмнэдэг. Галородопсин нь хоорондоо богино холболттой гогцоотой долоон трансмембран спираль топологи болж атираа. Спиральууд (А-аас G гэж нэрлэгддэг) нуман хэлбэртэй бүтэцтэй бөгөөд Шиффийн сууриар дамжуулан хадгалагдсан лизин амин хүчилтэй (Lys-242) ковалентаар холбогддог торлог бүрхэвчийн молекулыг нягт хүрээлдэг. Галородопсины хөндлөн огтлол үлдэгдэлтэй байх нь хлорид шилжүүлэхэд чухал ач холбогдолтой. Энэ нь анионы магадлалтай зам юм.
Зураг 01: Галородопсин
Фотоныг галородопсин шингээх нь катализаторын мөчлөгийг эхлүүлж, анионыг эс рүү зөөвөрлөхөд хүргэдэг. Циклийг изомержилт (I), ионы тээвэрлэлт (T), хүртээмжийн өөрчлөлт (S унтраалга) гэсэн зургаан үе шатаар тодорхойлж болно. Цаашилбал, галородопсины бүтэц, үйл ажиллагааг шинжлэх чухал арга бол сайт руу чиглэсэн мутагенез ба гомологийн хэт их экспрессийн замаар тусгайлан өөрчлөгдсөн уураг үйлдвэрлэх боломж юм.
Бактериородопсин гэж юу вэ?
Бактериорходопсин нь Halobacterium salinarum зэрэг археагийн гэрлээр ажилладаг протоны насос гэдгээрээ алдартай. Bacteriorhodopsin бол архей, ялангуяа Euryarchaeota бүлэгт галобактерийн хэрэглэдэг уураг юм. Энэ нь гэрлийн энергийг шингээж авдаг протоны насосны үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ энергийг ашиглан протонуудыг мембранаар дамжуулж эсээс гадагшлуулдаг. Үүссэн протоны градиент дараа нь химийн энерги болж хувирдаг.
Зураг 02: Бактериородопсин
Бактериорходопсин нь 27 кДа багтаамжтай салшгүй мембраны уураг юм. Зургаан өнцөгт торны давтагдах элемент нь гурван ижил уургийн гинжээс бүрдэх бөгөөд тус бүр нь бусадтай харьцуулахад 120 градусаар эргэлддэг. Түүнчлэн мономер бүр нь долоон трансмембран альфа-спираль, эсийн гаднах хоёр судалтай бета хуудастай. Цаашилбал, энэхүү торлог бүрхэвчийн уургаар үүссэн уургийн хөдөлгөгч хүчийг ATP синтаза нь ATP үүсгэхэд ашигладаг. Тиймээс бактериорходопсиныг илэрхийлснээр археа эсүүд нүүрстөрөгчийн эх үүсвэр байхгүй үед ATP-ийг нэгтгэх чадвартай байдаг.
Галородопсин ба бактериорходопсин хоёрын ижил төстэй зүйл юу вэ?
- Галородопсин ба бактериородопсин нь элэгний мембраны уургийн дэд бүлэгт хамаардаг.
- Хоёулаа торлог бүрхэвчийн уураг.
- Тэдгээрийг мөн археа родопсин гэж нэрлэдэг.
- Тэдгээр нь хөнгөнөөр ажилладаг ионы овойлт юм.
- Хоёулаа Halobacterium salinarum эсийн мембраны нэг хэсэг болох нил ягаан мембранд байдаг.
- Тэд галобактерийн амьд үлдэхэд маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Галородопсин ба бактериорходопсин хоёр юугаараа ялгаатай вэ?
Халорходопсин нь архейгаас олддог гэрлээр ажилладаг хлоридын шахуурга бөгөөд бактериорходопсин нь архейгаас олддог гэрлээр ажилладаг протоны насос юм. Тиймээс энэ нь галородопсин ба бактериорходопсин хоёрын гол ялгаа юм. Цаашилбал, галородопсин нь ионуудыг эсийн гаднаас цитоплазмын тал руу урсгах боломжийг олгодог гэрлээр ажилладаг хлоридын шахуурга юм. Нөгөөтэйгүүр, бактериорходопсин нь ионуудыг цитоплазмаас эсийн гадна тал руу урсгах боломжийг олгодог гэрлээр ажилладаг протоны насос юм.
Доорх инфографик нь галородопсин ба бактериорходопсин хоёрын ялгааг хүснэгт хэлбэрээр харуулж байна.
Хураангуй – Халородопсин ба бактериородопсин
Галородопсин ба бактериорходопсин нь археа, ялангуяа галобактерид байдаг гэрлээр ажилладаг ионы овойлт юм. Халородопсин нь гэрлээр ажилладаг хлоридын шахуурга бөгөөд бактериорходопсин нь гэрлээр ажилладаг протоны насос юм. Галородопсин нь эсийн гаднаас цитоплазмын тал руу ионы урсгалыг зөвшөөрдөг. Үүний эсрэгээр, бактериорходопсин нь цитоплазмаас эсийн гаднах тал руу ионы урсгалыг зөвшөөрдөг. Тиймээс энэ нь галородопсин ба бактериородопсин хоёрын ялгааг нэгтгэн харуулав.
