La differenza chiave tra fosforilazione e defosforilazione è che la fosforilazione è l'aggiunta di un gruppo fosfato a una molecola da parte della protein chinasi. Nel frattempo, la defosforilazione è la rimozione di un gruppo fosfato da una molecola mediante idrolasi, in particolare mediante una fosfatasi.
La fosforilazione e la defosforilazione sono due processi cruciali nei processi fisiologici degli organismi viventi. La fosforilazione e la defosforilazione delle proteine sono molto importanti per la segnalazione cellulare, la divisione cellulare, la traduzione delle proteine, il metabolismo e la sopravvivenza. In una cellula, generalmente, più del 30% delle proteine subisce la fosforilazione. Soprattutto, la fosforilazione e la defosforilazione avvengono in tutti i tipi di substrati proteici come proteine strutturali, enzimi, canali di membrana, molecole di segnalazione, ecc. La regolazione delle reazioni di fosforilazione e defosforilazione è chiamata collettivamente fosforegolazione.
Cos'è la fosforilazione?
La fosforilazione è l'aggiunta o il trasferimento di un gruppo fosfato a una molecola da parte di un enzima chiamato protein chinasi. È un tipo di modifica post-traduzionale. Generalmente, un gruppo fosfato deriva dall'ATP o dall'ADP. Questo processo è comunemente visto in molti processi fisiologici che si verificano negli organismi viventi, in particolare nella regolazione della funzione, della localizzazione, della conformazione, dell'interazione e della clearance delle proteine. Inoltre, la fosforilazione è fondamentale nella segnalazione extracellulare. Neurotrasmettitori, ormoni, citochine, ecc. producono i loro effetti regolando la fosforilazione nelle loro cellule bersaglio.
Figura 01: Fosforilazione
Ci sono più di 200000 siti di fosforilazione nel genoma umano. Più di 500 diverse chinasi sono coinvolte nei meccanismi di fosforilazione.
Cos'è la defosforilazione?
La defosforilazione è la controparte della fosforilazione. La defosforilazione si riferisce alla rimozione di un gruppo fosfato da una molecola, in particolare da un composto organico. Si verifica per idrolisi. L'idrolasi, in particolare la fosfatasi, è l'enzima che catalizza la defosforilazione. Simile alla fosforilazione, la defosforilazione è importante in molti processi cellulari. Durante la fosforilazione, l'ATP viene convertito in ADP rilasciando un gruppo fosfato ed energia. La rimozione di un gruppo fosfato avviene tramite reazione di idratazione mediante aggiunta di una molecola di acqua e rigenerazione di un gruppo ossidrile.
Figura 02: Defosforilazione
Le proteine sono spesso soggette a defosforilazione. La defosforilazione delle proteine è un processo chiave nella segnalazione cellulare. Inoltre, la defosforilazione gioca un ruolo importante nella clonazione mediante enzimi di restrizione. Le fosfatasi defosforilanti prevengono la rilegatura.
Quali sono le somiglianze tra fosforilazione e defosforilazione?
- La defosforilazione è la controparte della fosforilazione.
- In entrambi i processi sono coinvolti i gruppi fosfato.
- Inoltre, sono reazioni che catalizzano gli enzimi.
- E, entrambe le reazioni sono reversibili.
- Inoltre, entrambi i processi possono essere utilizzati per attivare o disattivare una proteina.
- Sono importanti modifiche post-traduzionali.
Qual è la differenza tra fosforilazione e defosforilazione?
La fosforilazione è l'aggiunta di un gruppo fosfato a una molecola mediante la protein chinasi, mentre la defosforilazione è la rimozione di un gruppo fosfato da una molecola mediante una fosfatasi. Quindi, questa è la differenza chiave tra fosforilazione e defosforilazione. Inoltre, la fosforilazione è catalizzata dalle protein chinasi mentre la defosforilazione è catalizzata dalle fosfatasi.
Qui sotto l'infografica riassume la differenza tra fosforilazione e defosforilazione.
Riepilogo – Fosforilazione vs Defosforilazione
La fosforilazione e la defosforilazione sono due processi critici per tutti i tipi di processi fisiologici. Nella fosforilazione avviene il trasferimento di un gruppo fosfato a una molecola. La reazione opposta avviene nella defosforilazione. Un gruppo fosfato viene rimosso da una molecola in defosforilazione. Quindi, questa è la differenza chiave tra fosforilazione e defosforilazione. Tuttavia, entrambe le reazioni sono reversibili. Inoltre, gli enzimi sono essenziali per catalizzare entrambi i tipi di reazioni. Le protein chinasi catalizzano la fosforilazione, mentre le fosfatasi catalizzano la defosforilazione.
