Η βασική διαφορά μεταξύ της μετουσίωσης και της αποικοδόμησης της πρωτεΐνης είναι ότι κατά τη μετουσίωση της πρωτεΐνης, οι τεταρτοταγείς, τριτοταγείς και δευτερογενείς δομές διαταράσσονται, αλλά η πρωτογενής δομή παραμένει άθικτη ενώ, στην αποικοδόμηση της πρωτεΐνης, η πρωτογενής δομή της πρωτεΐνης είναι καταστράφηκε, αλλά η δευτερεύουσα, τριτογενής δομή παραμένει άθικτη.
Η μετουσίωση και η αποικοδόμηση των πρωτεϊνών είναι βασικά βήματα στην επεξεργασία των πρωτεϊνών στο κύτταρο. Είναι εξαιρετικά σημαντικές κυτταρικές διεργασίες. Κατά τη μετουσίωση της πρωτεΐνης, η πρωτεΐνη χάνει τη βιολογική της δραστηριότητα επειδή η βιολογική λειτουργία εξαρτάται άμεσα από τη δομή της. Ωστόσο, οι αποικοδομημένες πρωτεΐνες μπορούν ακόμα να έχουν δευτεροταγή ή τριτοταγή δομή.
Τι είναι η μετουσίωση της πρωτεΐνης;
Μετουσίωση είναι η διαδικασία κατά την οποία η πρωτεΐνη χάνει την τεταρτοταγή δομή, την τριτοταγή δομή και τη δευτερογενή δομή που υπάρχει στη φυσική της κατάσταση. Αλλά η πρωταρχική δομή των πρωτεϊνών παραμένει άθικτη. Μπορεί να επιτευχθεί με την εφαρμογή εξωτερικών τάσεων, ενώσεων όπως ισχυρό οξύ ή βάση, ένα συμπυκνωμένο ανόργανο άλας, έναν οργανικό διαλύτη (αλκοόλη, χλωροφόρμιο) και ακτινοβολία ή θερμότητα. Εάν οι πρωτεΐνες στο κύτταρο μετουσιωθούν, αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη διακοπή της κυτταρικής δραστηριότητας, πιθανώς τον κυτταρικό θάνατο. Κατά τη μετουσίωση της πρωτεΐνης, η πρωτεΐνη χάνει τη βιολογική της λειτουργία. Οι μετουσιωμένες πρωτεΐνες μπορούν να έχουν ένα ευρύ φάσμα χαρακτηριστικών όπως αλλαγές διαμόρφωσης, απώλεια διαλυτότητας και συσσωμάτωση λόγω έκθεσης σε υδρόφοβες ομάδες. Οι μετουσιωμένες πρωτεΐνες χάνουν την τρισδιάστατη δομή τους. Ως εκ τούτου, δεν μπορούν να λειτουργήσουν, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως.
Εικόνα 01: Μετουσίωσης πρωτεΐνης
Η σωστή αναδίπλωση πρωτεΐνης βοηθά τις σφαιρικές ή μεμβρανικές πρωτεΐνες να κάνουν σωστά τη δουλειά τους. Πρέπει να διπλωθούν σε σωστό σχήμα για να επιτευχθεί η σωστή λειτουργία. Ωστόσο, οι δεσμοί Η που παίζουν κεντρικό ρόλο στην αναδίπλωση είναι μάλλον αδύναμοι και επομένως επηρεάζονται εύκολα από τη θερμότητα, την οξύτητα, τη μεταβαλλόμενη συγκέντρωση άλατος και άλλες τάσεις που μπορούν να μετουσιώσουν την πρωτεΐνη. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η ομοιόσταση είναι εξαιρετικά σημαντική σε πολλές μορφές ζωής. Μπορούν να παρατηρηθούν κοινά παραδείγματα στο μαγείρεμα μιας ποικιλίας φαγητών, όπως τα βραστά αυγά γίνονται σκληρά και το μαγειρεμένο κρέας γίνεται σφιχτό.
Τι είναι η αποδόμηση της πρωτεΐνης;
Η αποικοδόμηση της πρωτεΐνης μπορεί να λάβει χώρα ενδοκυτταρικά ή εξωκυτταρικά. Κατά την αποικοδόμηση της πρωτεΐνης, η πρωτογενής δομή της πρωτεΐνης καταστρέφεται, αλλά η δευτερογενής και τριτοταγής δομή παραμένει ανέπαφη. Στην πέψη των τροφών, το πεπτικό ένζυμο απελευθερώνεται στο περιβάλλον για εξωκυτταρική πέψη. Η πρωτεολυτική διάσπαση διασπά τις πρωτεΐνες σε μικρότερα πεπτίδια και αμινοξέα, έτσι ώστε να μπορούν να απορροφηθούν εύκολα. Στα ζώα, η τροφή μπορεί να υποβληθεί σε εξωκυτταρική επεξεργασία σε εξειδικευμένα όργανα ή έντερα. Αλλά σε πολλά βακτήρια, τα τρόφιμα μπορεί να υποστούν επεξεργασία με εσωτερίκευση μέσω φαγοκυττάρωσης.
Εικόνα 02: Αποικοδόμηση πρωτεΐνης
Η αποικοδόμηση της μικροβιακής πρωτεΐνης στο περιβάλλον μπορεί να ρυθμιστεί από τη διαθεσιμότητα θρεπτικών συστατικών. Η αποικοδόμηση της ενδοκυτταρικής πρωτεΐνης μπορεί να επιτευχθεί με δύο τρόπους: με πρωτεόλυση στα λυσοσώματα ή μια εξαρτώμενη από την ουβικιτίνη διαδικασία που στοχεύει ανεπιθύμητες πρωτεΐνες στα πρωτεοσώματα. Ωστόσο, στην αποικοδόμηση πρωτεΐνης, η πρωτεΐνη μπορεί να έχει ακόμα τη βιολογική της λειτουργία σε ορισμένες περιπτώσεις.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της μετουσίωσης και της αποικοδόμησης της πρωτεΐνης;
- Και οι δύο όροι σχετίζονται με πρωτεΐνες.
- Οι δεσμοί στις πρωτεΐνες διασπώνται και στις δύο διαδικασίες.
- Είναι και τα δύο εξαιρετικά σημαντικά για τη λειτουργία των κυττάρων.
- Η δομή της φυσικής πρωτεΐνης αλλάζει και στις δύο διαδικασίες.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της μετουσίωσης και της αποικοδόμησης της πρωτεΐνης;
Μετουσίωση είναι το ξεδίπλωμα της πρωτεϊνικής δομής. Αυτό σημαίνει; η απώλεια της δευτερογενούς, τριτογενούς ή τεταρτοταγούς δομής του λόγω έκθεσης σε φυσικό ή χημικό παράγοντα. Αλλά η πρωταρχική δομή παραμένει ανέπαφη επειδή οι ομοιοπολικοί δεσμοί μεταξύ των αμινοξέων είναι πολύ ισχυρότεροι. Ωστόσο, κατά την αποικοδόμηση των πρωτεϊνών, η πρωτογενής δομή καταστρέφεται. Αυτό σημαίνει; οι ομοιοπολικοί δεσμοί μεταξύ διαφορετικών αμινοξέων έχουν σπάσει. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ της μετουσίωσης και της αποικοδόμησης της πρωτεΐνης. Επιπλέον, κατά τη μετουσίωση της πρωτεΐνης, η πρωτεΐνη χάνει τη βιολογική της δραστηριότητα επειδή η λειτουργία εξαρτάται άμεσα από τη δομή της, ενώ οι αποικοδομημένες πρωτεΐνες μπορούν να έχουν ακόμη δευτεροταγή ή τριτοταγή δομή, επομένως μπορούν να έχουν ακόμα τη βιολογική τους λειτουργία σε ορισμένες περιπτώσεις.
Ακολουθεί μια περίληψη της διαφοράς μεταξύ της μετουσίωσης και της αποικοδόμησης της πρωτεΐνης σε μορφή πίνακα.
Σύνοψη – Μετουσίωσης vs Αποικοδόμησης Πρωτεϊνών
Η μετουσίωση των πρωτεϊνών περιλαμβάνει την καταστροφή τόσο των δευτερογενών όσο και των τριτοταγών δομών. Όμως η πρωταρχική δομή παραμένει ανέπαφη. Ωστόσο, κατά την αποικοδόμηση της πρωτεΐνης, η πρωτογενής δομή καταστρέφεται. Κατά τη μετουσίωση της πρωτεΐνης, η πρωτεΐνη χάνει τη βιολογική της δραστηριότητα. Από την άλλη πλευρά, σε αποικοδόμηση, οι πρωτεΐνες εξακολουθούν να έχουν τη βιολογική τους λειτουργία σε ορισμένες περιπτώσεις. Έτσι, αυτό συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ της μετουσίωσης και της αποικοδόμησης της πρωτεΐνης.
