激酶(kinase)和磷酸酶(phosphatase)的區別

激酶與磷酸酶

激酶和磷酸酶的區別源於這兩種酶支持兩種相反的過程。激酶和磷酸酶是處理生物系統中發現的磷酸鹽的兩種重要酶。酶是一種三維球狀蛋白質，在細胞內作為許多生化反應的生物催化劑。由於這種能力，酶的出現被認為是生命進化中最重要的事件之一。酶通過強調特定的化學鍵來提高生化反應的速率。激酶和磷酸酶是參與蛋白質磷酸化的兩種必需酶。蛋白質磷酸化促進蛋白質的關鍵功能，包括細胞代謝、細胞分化、生長過程中的信號轉導、轉錄、免疫應答等。蛋白質磷酸化是指在ATP分子中加入磷酸基，使蛋白質分子的構象發生變化，而去磷酸化則是從蛋白質中去除磷酸基。磷酸化和去磷酸化過程分別由激酶和磷酸酶催化。在這篇文章中，通過強調激酶和磷酸酶的重要事實來討論激酶和磷酸酶的區別。

什麼是激酶(kinase)？

激酶是一類通過向蛋白質分子中添加磷酸基來催化磷酸化反應的酶。磷酸化反應是單向的，因為ATP中磷酸-磷酸鍵的斷裂釋放出大量的能量，產生ADP。有許多不同類型的蛋白激酶，每一種激酶都負責特定蛋白質或一組蛋白質的磷酸化。然而，當考慮到氨基酸結構時，激酶可以在三種氨基酸中添加磷酸基，這三種氨基酸都是由一個OH基作為其R基團的一部分組成的。這三種氨基酸是絲氨酸、蘇氨酸和酪氨酸。蛋白質激酶是根據這三種氨基酸底物分類的。絲氨酸/蘇氨酸激酶類與大多數細胞質蛋白相似。在磷酸化的過程中，激酶既可以提高也可以降低蛋白質的活性。然而，活性取決於磷酸化的部位和被磷酸化的蛋白質的結構。

鹼性磷酸化反應

什麼是磷酸酶(phosphatase)？

磷酸化的逆反應，脫磷酸化是由磷酸酶催化的。在去磷酸化過程中，磷酸酶去除蛋白質分子中的磷酸基。因此，被激酶激活的蛋白質可以被磷酸酶滅活。然而，脫磷酸化反應是不可逆的。細胞中有許多不同的磷酸酶。有些磷酸酶具有高度特**，能使一種或幾種蛋白質脫磷，而另一些磷酸酶則能去除多種蛋白質中的磷酸鹽。磷酸鹽是水解酶，因為它們利用水分子進行脫磷。根據底物的特**，磷酸酶可分為五類：酪氨酸特**磷酸酶、絲氨酸/蘇氨酸特**磷酸酶、雙專一性磷酸酶、組氨酸磷酸酶和脂類磷酸酶。