蛋白酶體(proteasome)和蛋白酶(protease)的區別

關鍵區別-蛋白酶體與蛋白酶

蛋白質分解是蛋白質生物分子分解成較小的多肽或單個氨基酸的過程。肽鍵水解的非催化反應極為緩慢。而要完成這項工作需要數百年的時間。通常，這些反應所涉及的酶有兩種類型：蛋白酶體複合體和蛋白酶。除這些分子外，低pH、溫度和分子內消化也會影響蛋白質分子的蛋白質分解。蛋白質分解在活生物體中可能有不同的用途。例如，消化酶將食物分解成單獨的氨基酸，這些氨基酸後來被生物用作能源。另一方面，蛋白質水解對於已經合成的多肽鏈的加工，以形成活性蛋白分子具有極其重要的意義。它在一些細胞和生理過程中也很重要，例如防止細胞中一些不需要的蛋白質的積累。蛋白酶體與蛋白酶的關鍵區別在於，蛋白酶體參與蛋白質分子的展開，蛋白酶分解將蛋白質分解為單個氨基酸。

什麼是蛋白酶體(proteasome)？

七個蛋白酶體是由七個圓柱形的蛋白環組成的。它們通常存在於細胞質中。這兩個外環被稱為α亞單位，被發現是不活躍的。這兩個內環被稱為β亞單位，它們具有蛋白質水解活性。在古細菌和真核生物中都能發現蛋白酶體。真核生物26S蛋白酶體含有一個核心粒子（20S），由7個α亞基和7個β亞基組成。它還包含一個由至少17個亞單位組成的調節帽（19S）。26S蛋白酶體參與真核生物活細胞中泛素導向的去摺疊和蛋白水解。為了完成這個過程，E1酶首先激活泛素分子，然後將其轉移到E2酶上。最後這個泛素分子附著在蛋白質分子的賴氨酸殘基上，被E3連接酶降解。隨後泛素分子被指示識別標記的蛋白質，被蛋白酶體降解。

圖01：蛋白酶體

26S蛋白酶體由兩個19S調節帽和一個20S核心粒子組成。19S的cap識別泛素化蛋白並與之結合，泛素化蛋白由ATP分子提供動力。一旦被識別，標記的蛋白質必須去泛素化和展開，才能通過19S的狹窄通道進入柱狀蛋白酶體複合體的20S核心。在複合物的20年代核心，它實際上是將蛋白質分子切割成更小的多肽。發生在蛋白酶體複合體中的這個過程是一個能量損失的過程，因為它是由ATP分子催化的。

什麼是蛋白酶(proteases)？

蛋白酶被稱為肽酶或參與蛋白質水解過程的蛋白酶。與蛋白酶體複合體不同，蛋白酶將蛋白質分子共享到單個氨基酸中，從而完成蛋白質水解的工作。蛋白酶存在於動物、植物、古細菌、細菌和病毒中。

圖02：蛋白酶

不同種類的蛋白酶在不同的催化機制下具有相同的功能。蛋白酶參與蛋白質的加工、消化、光合作用、細胞凋亡、病毒致病等生命活動。在蛋白質水解過程中，它們將蛋白質完全降解成單個氨基酸。除消化外，蛋白酶還參與凝血、免疫功能、前激素的成熟、骨形成和活細胞不再需要的蛋白質的再循環。

七種蛋白酶

根據催化結構域，蛋白酶有七種類型，

絲氨酸蛋白酶-使用絲氨酸醇組
半胱氨酸蛋白酶-使用半胱氨酸巰基
蘇氨酸蛋白酶-使用蘇氨酸仲醇
天冬氨酸蛋白酶-使用天冬氨酸羧基
穀氨酸蛋白酶-使用穀氨酸羧酸
金屬蛋白酶-通常使用金屬“鋅”
天冬醯胺肽裂解酶-使用天冬醯胺

蛋白酶體(proteasome)和蛋白酶(protease)的共同點

兩者都是蛋白質生物分子。
二者都具有催化和酶催化作用。
它們都參與了蛋白質的水解降解途徑。
兩者都催化依賴ATP的能量反應。
幾乎所有的有機體（動物、植物、細菌、古生菌和病毒）都有發現。

蛋白酶體(proteasome)和蛋白酶(protease)的區別

蛋白酶體與蛋白酶
蛋白酶體是一種通過蛋白質水解作用降解不需要或損壞的蛋白質的蛋白質複合物。	蛋白酶是一種分解蛋白質和肽的酶。
結構
蛋白酶體是一個相對較大的分子，具有核心粒子和調節帽。	具有催化結構域的蛋白酶相對較小。
功能
蛋白質去摺疊和初步裂解是蛋白酶體的功能。	蛋白酶的主要功能是將蛋白質分子完全裂解成單個氨基酸。
泛素依賴
蛋白酶體的活性依賴於泛素（泛素導向）。	蛋白酶的活性不依賴泛素。
pH依賴性
蛋白酶體的活性不依賴於pH值。	蛋白酶的活性高度依賴於pH值。
分子量
蛋白酶體是高分子量的分子。	蛋白酶分子量相對較低。

總結 - 蛋白酶體(proteasome) vs. 蛋白酶(protease)

蛋白質水解是將蛋白質生物分子蛋白質分解成更小的多肽或單個氨基酸的過程。通常，參與這些反應的酶有兩種類型，1.蛋白酶體複合物2.蛋白酶。除這些蛋白質分子外，低pH、低溫度和分子內消化也會引起蛋白質分子的蛋白質水解。蛋白酶體參與蛋白質的去摺疊和初步裂解。另一方面，蛋白酶能將蛋白質分子完全裂解成單個氨基酸。蛋白酶體和蛋白酶體之間的區別。