Aspartilsistein və serin proteazları arasındakı əsas fərq onların katalitik qalıqlar kimi fəaliyyət göstərən funksional qruplarıdır. Aspartil proteazın katalitik qalıqları kimi çıxış edən funksional qrup karboksilik turşu qrupudur, sistein proteazda isə katalitik qalıqda tiol və ya sulfhidril qrupu, serin proteazda isə hidroksil qrupu və ya spirt fəaliyyət göstərir. katalitik qalıqda funksional qrup kimi.
Proteazlar zülalların daha kiçik polipeptidlərə və ya amin turşularına parçalanması olan proteolizi kataliz edən fermentlərdir. Bu proses zülallardakı peptid bağlarını hidroliz prosesi ilə parçalamaqla baş verir. Proteazlar qəbul edilən zülalların həzm olunması, zülalların katabolizmi və hüceyrə siqnalı kimi bir çox bioloji funksiyalarda iştirak edir. Proteazlar həyatın bütün formalarında mövcuddur. Aspartil, sistein və serin canlı orqanizmlərdə əsas rol oynayan üç mühüm proteazdır.
Aspartil Proteazlar nədir?
Aspartil proteazlar zülal parçalayan fermentlərin bir növüdür. Onların aktiv yerində yüksək dərəcədə qorunan iki aspartat var və turşu pH-da optimal şəkildə aktivdirlər. Bu proteazlar hidrofobik qalıqları, eləcə də beta-metilen qrupu olan dipeptid bağlarını parçalayır. Aspartil proteazanın katalitik mexanizmi turşu əsaslı mexanizmdir. Bu, iki aspartat qalığı ilə su molekulunun koordinasiyasını əhatə edir. Bir aspartat protonu çıxararaq su molekulunu aktivləşdirir. Bu, suyun substratın karbonil karbonuna nükleofilik hücumu həyata keçirməsinə imkan verir. Nəticədə, ikinci aspartat qalığı ilə hidrogen bağları ilə sabitləşən tetraedral oksianion ara məhsulu yaradır. Bu ara məhsulun yenidən təşkili peptidin iki peptid məhsuluna parçalanmasından məsuldur.
Şəkil 01: Aspartil Proteaz
Aspartik proteazların beş super ailəsi var: bir ailə olan Clan AA, siqnal peptidaza II ailəsi olan Clan AC, presenilin ailəsi olan Clan AD, GPR endopeptidaza ailəsi olan Clan AE, və omptin ailəsi olan Clan AF.
Sistein Proteazları nədir?
Sistein proteazları zülalları parçalayan hidrolaza fermentləri qrupudur. Onlar katalitik triadada və ya diadada nukleofilik sistein tiolunu əhatə edən katalitik mexanizm göstərirlər. Sistein proteazlarının katalitik mexanizmində ilkin mərhələ deprotonasiyadır. Tiol qrupu, əsas yan zəncirinə malik olan histidin kimi bitişik bir amin turşusu ilə fermentin aktiv yerində deprotonlaşdırılır. Növbəti addım substratda sisteinin deprotonlaşdırılmış anion kükürdünün nukleofil hücumudur. Burada substratın fraqmenti aminlə ayrılır və proteazda olan histidin qalığı onun deprotonlaşdırılmış formasını bərpa edir. Bu, yeni karboksi sonunu sistein tiol ilə birləşdirən substratın tioester ara məhsulunun əmələ gəlməsi ilə nəticələnir. Tioester bağı qalan substrat fraqmentində karboksilik turşu hissəsi yaratmaq üçün hidrolizləşir.
Şəkil 02: Sistein Proteaz
Sistein proteazları fiziologiya və inkişafda çoxlu rol oynayır. Bitkilərdə onlar saxlama zülallarının böyüməsində, inkişafında, yığılmasında və mobilizasiyasında mühüm rol oynayırlar. İnsanlarda onlar qocalma və apoptoz, immun reaksiyalar, prohormonların işlənməsi və konus inkişafı üçün hüceyrədənkənar matrisin yenidən qurulmasında vacibdir.
Serin proteazları nədir?
Serin proteazları həmçinin zülallarda peptid bağlarını parçalayan proteolitik fermentlər qrupudur. Serin fermentin aktiv yerində nukleofilik amin turşusu kimi xidmət edir. Bunlar həm eukaryotlarda, həm də prokaryotlarda mövcuddur. Serin proteazlar adətən aktiv katalitik sahədə birləşən iki beta-barrel domenindən ibarət olan və həmçinin substratın spesifikliyinə əsaslanan fərqli bir quruluşa görə müxtəlif kateqoriyalara bölünür. Onlar tripsin, kimotripsin, trombinə, elastazaya və subtilizinə bənzəyir.
Şəkil 03: Serin Proteaz
Tripsinə bənzər proteazlar lizin və ya arginin kimi müsbət yüklü amin turşusundan sonra peptid bağlarını parçalayır. Onlar aspartik turşu və ya glutamik turşu kimi mənfi yüklü qalıqlara xasdır. Ximotripsinəbənzər proteazlar daha çox hidrofobikdir. Onların spesifikliyi tirozin, triptofan və fenilalanin kimi böyük hidrofobik qalıqlarla bağlıdır. Trombinəbənzər proteazlara toxuma aktivləşdirən plazminogen olan trombin və plazmin daxildir. Bunlar qanın laxtalanmasında və həzmdə, həmçinin neyrodegenerativ pozğunluqlarda patofiziologiyada kömək edir. Elastaz kimi proteazlar alanin, qlisin və valin kimi qalıqlara üstünlük verirlər. Subtilizin kimi proteazlara prokaryotlarda serin daxildir. Nukleofilik serin yaratmaq üçün katalitik triadadan istifadə edən katalitik mexanizmi paylaşır. Serin proteaz fəaliyyətinin tənzimlənməsi ilkin proteaz aktivləşdirilməsini və inhibitorların ifrazını tələb edir.
Aspartil sistein və serin proteazları arasında hansı oxşarlıqlar var?
- Aspartil, sistein və serin proteazları peptid bağlarının parçalanması ilə zülalların parçalanmasını katalizləyir.
- Aktiv sahə qalıqlarının peptid bağlarına hücum edərək onun qırılmasına səbəb olan mexanizmlər oxşardır.
- Hamısında nukleofillər var.
- Onların hamısı zülaldır.
Aspartil Sistein və Serin Proteazlar Arasındakı Fərq Nədir?
Aspartilsistein və serin proteazları arasındakı əsas fərq onların katalitik qalıqlar kimi çıxış edən funksional qrupundan asılıdır. Aspartil proteazda karboksilik turşu qrupu funksional qrup kimi, sistein proteazda isə tiol və ya sulfhidril qrupu funksional qrup kimi, serin proteazda isə hidroksil qrupu və ya spirt funksional qrup kimi çıxış edir.
Aspartil proteazların aspartat aktiv sahəsi, sistein proteazlarının isə sistein aktiv sahəsi var. Serin proteazın aktiv qalığı hidroksil qrupudur. Beləliklə, bu da aspartil sistein və serin proteazlar arasındakı başqa bir fərqdir. Serin və sistein proteazlarından fərqli olaraq, aspartil proteazlar parçalanma prosesində kovalent ara məhsul əmələ gətirmirlər. Buna görə də, aspartil proteazlar üçün proteoliz bir addımda baş verir.
Aşağıdakı infoqrafika yan-yana müqayisə üçün aspartil sistein və serin proteazlar arasındakı fərqləri cədvəl şəklində təqdim edir.
Xülasə – Aspartil Sistein və Serin Proteazlar
Proteazlar zülalların daha kiçik polipeptidlərə və ya amin turşularına parçalanmasını kataliz edən fermentlərdir. Aspartil sistein və serin proteazları arasındakı əsas fərq onların katalitik qalığı kimi çıxış edən funksional qrupdur. Aspartil proteazda karboksilik turşu qrupu, sistein proteazda isə tiol və ya sulfhidril qrupu funksional qrup kimi çıxış edir. Serin proteazda bir hidroksil qrupu və ya spirt funksional qrup kimi çıxış edir.
