Diferența cheie dintre halorhodopsin și bacteriorhodopsin este că halorhodopsin este o pompă de clorură alimentată de lumină găsită în arhee, în timp ce bacteriorhodopsin este o pompă de protoni condusă de lumină găsită în arhee.
Halorhodopsin și bacteriorhodopsin sunt proteine ale membranei heptahelice. Ele sunt cunoscute și sub denumirea de rodopsine de arheea. În general, ambele se găsesc în membrana violet, o parte a membranei celulare Halobacterium salinarum. Halorhodopsina este o pompă de clorură condusă de lumină care permite ionilor să curgă din partea extracelulară către partea citoplasmatică. Pe de altă parte, bacteriorhodopsin este o pompă de protoni condusă de lumină care permite ionilor să curgă din partea citoplasmatică către partea extracelulară. Prin urmare, halorhodopsina și bacteriorhodopsina sunt două umflături ionice conduse de lumină găsite în arhee, în special în halobacteriile.
Ce este halorhodopsina?
Halorhodopsin este o proteină retiniană din arheonul Halobacterium salinarum, care folosește energia luminii verzi (500 până la 650 nm) pentru a transporta ionii de clorură în celulă împotriva potențialului membranei. Absorbția clorurii de potasiu de către aceste celule de către pompele ionice precum halorhodopsina este necesară pentru a menține echilibrul osmotic în timpul creșterii celulelor. În plus, o pompă de anioni acţionată de lumină economiseşte o cantitate substanţială de energie metabolică. Halorhodopsina se pliază într-o topologie de elice cu șapte transmembrane, cu bucle scurte de interconectare. Helicele (denumite de la A la G) sunt aranjate într-o structură asemănătoare unui arc și înconjoară strâns o moleculă retiniană care este legată covalent printr-o bază Schiff de un aminoacid de lizină conservat (Lys-242) pe spirala G. Secțiunea transversală a halorhodopsinei cu reziduuri este important pentru transferul clorurilor. Este calea probabilă a anionului.
Figura 01: Halorhodopsina
Absorbția unui foton de către halorhodopsină inițiază un ciclu catalitic, care duce la transportul unui anion în celulă. Ciclul poate fi descris în termeni de șase etape de izomerizare (I), transport ionic (T) și modificarea accesibilității (comutatorul S). În plus, o metodă importantă pentru analiza structurii și funcției halorhodopsinei este posibilitatea de a produce proteine modificate în mod specific prin mutageneză direcționată pe situs și supraexprimare omoloagă.
Ce este bacteriodopsina?
Bacteriorhodopsin este cunoscută ca o pompă de protoni acţionată de lumină în arhee precum Halobacterium salinarum. Bacteriodopsina este o proteină folosită de arhee, în special de halobacteriile, o clasă de Euryarchaeota. Acționează ca o pompă de protoni care captează energia luminoasă și folosește această energie pentru a muta protonii prin membrană în afara celulei. Gradientul de protoni rezultat este ulterior transformat în energie chimică.
Figura 02: Bacteriorhodopsin
Bacteriorhodopsin este o proteină membranară integrală de 27 kDa. Elementul repetat al rețelei hexagonale este compus din trei lanțuri proteice identice, fiecare rotit cu 120 de grade față de celel alte. Mai mult decât atât, fiecare monomer are șapte elice alfa transmembranare și o foaie beta cu două catene care se confruntă cu extracelular. Mai mult, forța motrică a proteinei generată de această proteină retiniană este utilizată de ATP sintaza pentru a genera ATP. Prin urmare, prin exprimarea bacteriorhodopsinei, celulele arheei sunt capabile să sintetizeze ATP în absența unei surse de carbon.
Care sunt asemănările dintre halorhodopsină și bacteriodopsină?
- Halorhodopsin și bacteriorhodopsin aparțin unei subfamilii de proteine membranare heptahelice.
- Ambele sunt proteine retiniene.
- Sunt cunoscuți și sub denumirea de rodopsine de arhea.
- Sunt denivelări ionice conduse de lumină.
- Ambele sunt prezente în membrana violet, o parte a membranei celulare Halobacterium salinarum.
- Au funcții speciale care sunt foarte importante pentru supraviețuirea halobacteriilor.
Care este diferența dintre halorhodopsină și bacteriodopsină?
Halorhodopsin este o pompă de clorură condusă de lumină găsită în arhee, în timp ce bacteriorhodopsin este o pompă de protoni acţionată de lumină găsită în arhee. Astfel, aceasta este diferența cheie dintre halorhodopsină și bacteriorhodopsin. În plus, halorhodopsina este o pompă de clorură condusă de lumină care permite ionilor să curgă din partea extracelulară către partea citoplasmatică. Pe de altă parte, bacteriorhodopsin este o pompă de protoni condusă de lumină care permite ionilor să curgă din partea citoplasmatică către partea extracelulară.
Infograficul de mai jos prezintă diferențele dintre halorhodopsină și bacteriorhodopsină în formă tabelară pentru comparație una lângă alta.
Rezumat – Halorhodopsin vs Bacteriorhodopsin
Halorhodopsin și bacteriorhodopsin sunt două umflături ionice conduse de lumină găsite în arhee, în special halobacteriile. Halorhodopsina este o pompă de clorură acționată de lumină, în timp ce bacteriorhodopsina este o pompă de protoni acționată de lumină. Halorhodopsina permite fluxul de ioni din partea extracelulară către partea citoplasmatică. Spre deosebire de aceasta, bacteriorodopsina permite fluxul de ioni din partea citoplasmatică către partea extracelulară. Deci, aceasta rezumă diferența dintre halorhodopsină și bacteriorhodopsină.
