蛋白酶体(proteasome)和蛋白酶(protease)的区别

关键区别-蛋白酶体与蛋白酶

蛋白质分解是蛋白质生物分子分解成较小的多肽或单个氨基酸的过程。肽键水解的非催化反应极为缓慢。而要完成这项工作需要数百年的时间。通常，这些反应所涉及的酶有两种类型：蛋白酶体复合体和蛋白酶。除这些分子外，低pH、温度和分子内消化也会影响蛋白质分子的蛋白质分解。蛋白质分解在活生物体中可能有不同的用途。例如，消化酶将食物分解成单独的氨基酸，这些氨基酸后来被生物用作能源。另一方面，蛋白质水解对于已经合成的多肽链的加工，以形成活性蛋白分子具有极其重要的意义。它在一些细胞和生理过程中也很重要，例如防止细胞中一些不需要的蛋白质的积累。蛋白酶体与蛋白酶的关键区别在于，蛋白酶体参与蛋白质分子的展开，蛋白酶分解将蛋白质分解为单个氨基酸。

什么是蛋白酶体(proteasome)？

七个蛋白酶体是由七个圆柱形的蛋白环组成的。它们通常存在于细胞质中。这两个外环被称为α亚单位，被发现是不活跃的。这两个内环被称为β亚单位，它们具有蛋白质水解活性。在古细菌和真核生物中都能发现蛋白酶体。真核生物26S蛋白酶体含有一个核心粒子（20S），由7个α亚基和7个β亚基组成。它还包含一个由至少17个亚单位组成的调节帽（19S）。26S蛋白酶体参与真核生物活细胞中泛素导向的去折叠和蛋白水解。为了完成这个过程，E1酶首先激活泛素分子，然后将其转移到E2酶上。最后这个泛素分子附着在蛋白质分子的赖氨酸残基上，被E3连接酶降解。随后泛素分子被指示识别标记的蛋白质，被蛋白酶体降解。

图01：蛋白酶体

26S蛋白酶体由两个19S调节帽和一个20S核心粒子组成。19S的cap识别泛素化蛋白并与之结合，泛素化蛋白由ATP分子提供动力。一旦被识别，标记的蛋白质必须去泛素化和展开，才能通过19S的狭窄通道进入柱状蛋白酶体复合体的20S核心。在复合物的20年代核心，它实际上是将蛋白质分子切割成更小的多肽。发生在蛋白酶体复合体中的这个过程是一个能量损失的过程，因为它是由ATP分子催化的。

什么是蛋白酶(proteases)？

蛋白酶被称为肽酶或参与蛋白质水解过程的蛋白酶。与蛋白酶体复合体不同，蛋白酶将蛋白质分子共享到单个氨基酸中，从而完成蛋白质水解的工作。蛋白酶存在于动物、植物、古细菌、细菌和病毒中。

图02：蛋白酶

不同种类的蛋白酶在不同的催化机制下具有相同的功能。蛋白酶参与蛋白质的加工、消化、光合作用、细胞凋亡、病毒致病等生命活动。在蛋白质水解过程中，它们将蛋白质完全降解成单个氨基酸。除消化外，蛋白酶还参与凝血、免疫功能、前激素的成熟、骨形成和活细胞不再需要的蛋白质的再循环。

七种蛋白酶

根据催化结构域，蛋白酶有七种类型，

丝氨酸蛋白酶-使用丝氨酸醇组
半胱氨酸蛋白酶-使用半胱氨酸巯基
苏氨酸蛋白酶-使用苏氨酸仲醇
天冬氨酸蛋白酶-使用天冬氨酸羧基
谷氨酸蛋白酶-使用谷氨酸羧酸
金属蛋白酶-通常使用金属“锌”
天冬酰胺肽裂解酶-使用天冬酰胺

蛋白酶体(proteasome)和蛋白酶(protease)的共同点

两者都是蛋白质生物分子。
二者都具有催化和酶催化作用。
它们都参与了蛋白质的水解降解途径。
两者都催化依赖ATP的能量反应。
几乎所有的有机体（动物、植物、细菌、古生菌和病毒）都有发现。

蛋白酶体(proteasome)和蛋白酶(protease)的区别

蛋白酶体与蛋白酶
蛋白酶体是一种通过蛋白质水解作用降解不需要或损坏的蛋白质的蛋白质复合物。	蛋白酶是一种分解蛋白质和肽的酶。
结构
蛋白酶体是一个相对较大的分子，具有核心粒子和调节帽。	具有催化结构域的蛋白酶相对较小。
功能
蛋白质去折叠和初步裂解是蛋白酶体的功能。	蛋白酶的主要功能是将蛋白质分子完全裂解成单个氨基酸。
泛素依赖
蛋白酶体的活性依赖于泛素（泛素导向）。	蛋白酶的活性不依赖泛素。
pH依赖性
蛋白酶体的活性不依赖于pH值。	蛋白酶的活性高度依赖于pH值。
分子量
蛋白酶体是高分子量的分子。	蛋白酶分子量相对较低。

总结 - 蛋白酶体(proteasome) vs. 蛋白酶(protease)

蛋白质水解是将蛋白质生物分子蛋白质分解成更小的多肽或单个氨基酸的过程。通常，参与这些反应的酶有两种类型，1.蛋白酶体复合物2.蛋白酶。除这些蛋白质分子外，低pH、低温度和分子内消化也会引起蛋白质分子的蛋白质水解。蛋白酶体参与蛋白质的去折叠和初步裂解。另一方面，蛋白酶能将蛋白质分子完全裂解成单个氨基酸。蛋白酶体和蛋白酶体之间的区别。