Үндсэн ялгаа – Протеазом ба протеаз
Протеолиз нь уургийн биомолекулуудыг жижиг полипептид эсвэл бие даасан амин хүчлүүд болгон задлах үйл явц юм. Пептидийн бондын гидролизийн катализаторгүй урвал маш удаан явагддаг. Мөн бүрэн гүйцэд дуусгахын тулд хэдэн зуун жил шаардагдана. Ерөнхийдөө эдгээр урвалд оролцдог ферментүүд нь хоёр төрөл байдаг; Протеазомын цогцолбор ба протеазууд. Эдгээр молекулуудаас гадна бага рН, температур, молекул доторх задрал нь уургийн молекулын протеолизэд нөлөөлдөг. Протеолиз нь амьд организмд өөр өөр зорилготой байж болно. Жишээлбэл, хоол боловсруулах ферментүүд нь хоолыг бие даасан амин хүчлүүд болгон задалж, дараа нь амьд организмын эрчим хүчний нөөц болгон ашигладаг. Нөгөөтэйгүүр протеолиз нь идэвхтэй уургийн молекул үүсгэхийн тулд аль хэдийн нийлэгжсэн полипептидийн гинжийг боловсруулахад маш чухал юм. Энэ нь эсэд зарим хүсээгүй уураг хуримтлагдахаас сэргийлж зарим эсийн болон физиологийн процессуудад чухал ач холбогдолтой. Протеазом ба протеаз хоёрын гол ялгаа нь протеазом нь уургийн молекулуудыг задлахад оролцдог бол протеазууд уурагуудыг амин хүчлүүд болгон задлахад оролцдог.
Протеазом гэж юу вэ?
Протеазомууд нь дөрвөн давхарласан, долоон мембран цагираг агуулсан цилиндр хэлбэртэй уураг юм. Тэд ихэвчлэн цитозолд байдаг. Хоёр гадна цагиргийг альфа дэд нэгж гэж нэрлэдэг бөгөөд идэвхгүй байна. Хоёр дотоод цагиргийг бета дэд нэгж гэж нэрлэдэг бөгөөд тэдгээр нь протеолитик идэвхтэй байдаг. Протеазомууд нь архей бактери болон эукариот организмд хоёуланд нь байж болно. Эукариот 26S протеазом нь долоон альфа дэд нэгж, долоон бета дэд нэгжээс бүрддэг нэг үндсэн бөөмс (20S) агуулдаг. Энэ нь мөн дор хаяж 17 дэд нэгжээс бүрдэх зохицуулалтын таг (19S) агуулдаг. 26S протеазом нь эукариот амьд эс дэх убикитиныг задлах, протеолиз хийхэд оролцдог. Энэ үйл явцыг хэрэгжүүлэхийн тулд E1 фермент нь эхлээд ubiquitin молекулыг идэвхжүүлж, дараа нь E2 фермент рүү шилжүүлдэг. Эцэст нь энэ ubiquitin молекул нь уургийн молекулын лизин үлдэгдэлд наалдаж, E3 ligase ферментээр задалдаг. Хожим нь ubiquitin молекул нь протеазомоор задардаг гэж тэмдэглэгдсэн уургийг танихад чиглэгддэг.
Зураг 01: Протеазом
26S протеазом нь хоёр 19S зохицуулалтын таг болон нэг 20S үндсэн бөөмсөөс бүрдэнэ. 19S таг нь ATP молекулуудаар тэжээгддэг хаа сайгүй байдаг уурагуудыг таньж, холбогддог. Нэгэнт хүлээн зөвшөөрөгдсөн, тэмдэглэгдсэн уураг нь 19S-ийн нарийн сувгаар дамжиж, цилиндр хэлбэртэй протеазомын 20S цөмд орохын тулд хаа сайгүй задарч, задрах ёстой. Цогцолборын 20S цөмд уургийн молекулыг жижиг полипептид болгон хуваах ажлыг гүйцэтгэдэг. Протеазомын цогцолборт явагдаж буй энэ процесс нь ATP молекулуудаар катализ болдог тул энерги алддаг үйл ажиллагаа юм.
Протеаз гэж юу вэ?
Протеазуудыг протеолизийн процесст оролцдог пептидаза эсвэл протеиназа гэж нэрлэдэг. Протеазомын цогцолбороос ялгаатай нь протеазууд нь уургийн молекулыг бие даасан амин хүчлүүд болгон хуваадаг тул протеолизийн ажлыг дуусгадаг. Протеазууд нь амьтан, ургамал, археа, бактери, вируст байдаг.
Зураг 02: Протеаз
Янз бүрийн ангиллын протеазууд нь өөр өөр катализаторын механизмаар ижил үүрэг гүйцэтгэдэг. Протеазууд нь уураг боловсруулах, хоол боловсруулах, фотосинтез, апоптоз, вирусын эмгэг жам болон бусад амин чухал үйл ажиллагаанд оролцдог. Протеолизийн явцад тэдгээр нь задрах уургийг бие даасан амин хүчлүүд болгон хувиргадаг. Хоол боловсруулах протеазаас гадна цусны бүлэгнэлт, дархлааны үйл ажиллагаа, прогормоныг боловсронгуй болгох, яс үүсэх, амьд эсэд шаардлагагүй уургийг дахин боловсруулахад оролцдог.
Долоон төрлийн протеаз
Катализаторын протеазууд дээр үндэслэн долоон төрлийн,
- Сэрин протеазууд – Серины спиртийн бүлэг хэрэглэдэг
- Цистеины протеазууд – Циктеины тиолын бүлэг хэрэглэдэг
- Треонины протеазууд – Треонины хоёрдогч спиртийг ашигладаг
- Аспартик протеаз – Аспартат карбоксилын бүлэг ашигладаг
- Глютамик протеазууд – Глутамат карбоксилын хүчил хэрэглэдэг
- Металлопротеазууд - Ихэвчлэн "Zn" металлыг ашигладаг
- Аспарагин пептидийн лиазууд – Аспарагин хэрэглэдэг
Протеазом ба протеазын хооронд ямар төстэй зүйл байдаг вэ?
- Хоёулаа уургийн биомолекул.
- Хоёулаа каталитик болон ферментийн чадвартай.
- Хоёулаа уургийн протеолиз задралын замд оролцдог.
- Хоёулаа ATP-аас хамааралтай энергийн урвалыг хурдасгадаг.
- Хоёулаа бараг бүх организмд байдаг (амьтан, ургамал, бактери, археа, вирус).
Протеазом ба протеаз хоёрын ялгаа юу вэ?
Протеазом ба протеаз |
|
| Протеазом нь хэрэгцээгүй эсвэл гэмтсэн уургийг протеолизоор задалдаг уургийн цогцолбор юм. | Протеаз нь уураг болон пептидүүдийг задалдаг фермент юм. |
| Бүтэц | |
| Протеазом нь үндсэн тоосонцор болон зохицуулалтын тагтай харьцангуй том молекул юм. | Протеазууд нь каталитик домайнтай харьцангуй бага байдаг. |
| Функц | |
| Уургийн задрал ба урьдчилсан задрал нь протеазомын үүрэг юм. | Уургийн молекулыг бие даасан амин хүчлүүд болгон бүрэн задлах нь протеазын үндсэн үүрэг юм. |
| Ubiquitin хамаарал | |
| Протеазом нь үйл ажиллагаа нь убиквитинаас хамаардаг (убикитин чиглүүлдэг). | Протеазууд нь үйл ажиллагаа нь убикитинаас хамаардаггүй. |
| pH хамаарал | |
| Протеазом нь үйл ажиллагаагаараа рН-ээс хамаардаггүй. | Протеазууд нь рН-ээс ихээхэн хамаардаг. |
| Молекул жин | |
| Протеазомууд нь өндөр молекул жинтэй молекулууд юм. | Протеазууд нь харьцангуй бага молекул жинтэй молекулуудтай. |
Хураангуй – Протеазом ба протеаз
Протеолиз нь уургийн биомолекул уургийг жижиг полипептид эсвэл амин хүчлүүд болгон задлах үйл явц юм. Ерөнхийдөө эдгээр урвалд оролцдог ферментүүд нь 1. Протеазомын цогцолбор 2. Протеазууд гэсэн хоёр төрөл байдаг. Эдгээр уургийн молекулуудаас гадна бага рН, температур, молекулын задрал нь уургийн молекулуудын протеолизийг үүсгэдэг. Протеазом нь уургийн задрал, урьдчилсан задралд оролцдог. Нөгөө талаас, протеазууд нь уургийн молекулыг бие даасан амин хүчлүүд болгон бүрэн задалдаг. Үүнийг протеазом болон протеаз хоёрын ялгаа гэж ойлгож болно.
Proteasome vs Protease-ийн PDF хувилбарыг татаж авах
Та энэ нийтлэлийн PDF хувилбарыг татаж аваад офлайн зорилгоор ашиглах боломжтой. Протеазом ба протеазын ялгаа эндээс PDF хувилбарыг татаж авна уу.
