Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng halorhodopsin at bacteriorhodopsin ay ang halorhodopsin ay isang light-driven chloride pump na matatagpuan sa archaea habang ang bacteriorhodopsin ay isang light-driven na proton pump na matatagpuan sa archaea.
Ang Halorhodopsin at bacteriorhodopsin ay mga protina ng heptahelical membrane. Ang mga ito ay kilala rin bilang archaea rhodopsins. Sa pangkalahatan, pareho ang mga ito ay matatagpuan sa purple membrane, isang bahagi ng Halobacterium salinarum cell membrane. Ang Halorhodopsin ay isang light-driven chloride pump na nagpapahintulot sa mga ions na dumaloy mula sa extracellular side patungo sa cytoplasmic side. Sa kabilang banda, ang bacteriorhodopsin ay isang light-driven na proton pump na nagpapahintulot sa mga ions na dumaloy mula sa cytoplasmic side patungo sa extracellular side. Samakatuwid, ang halorhodopsin at bacteriorhodopsin ay dalawang light-driven ion bumps na matatagpuan sa archaea, lalo na sa halobacteria.
Ano ang Halorhodopsin?
Ang Halorhodopsin ay isang retinal protein mula sa archaeon Halobacterium salinarum, na gumagamit ng enerhiya ng berdeng ilaw (500 hanggang 650nm) upang ihatid ang mga chloride ions sa cell laban sa potensyal ng lamad. Ang pagkuha ng potassium chloride ng mga cell na ito sa pamamagitan ng mga ions pump tulad ng halorhodopsin ay kinakailangan upang mapanatili ang osmotic na balanse sa panahon ng paglaki ng cell. Bukod dito, ang isang light-driven na anion pump ay nakakatipid ng malaking halaga ng metabolic energy. Ang Halorhodopsin ay natitiklop sa isang pitong transmembrane na helix na topology na may maikling magkakaugnay na mga loop. Ang mga helice (pinangalanang A hanggang G) ay nakaayos sa isang istraktura na parang arko at mahigpit na napapalibutan ang isang retinal molecule na covalently bound sa pamamagitan ng isang Schiff base sa isang conserved lysine amino acid (Lys-242) sa helix G. Ang cross section ng halorhodopsin na may mga nalalabi ay mahalaga para sa paglipat ng klorido. Ito ang posibleng landas ng anion.
Figure 01: Halorhodopsin
Ang pagsipsip ng isang photon ng halorhodopsin ay nagpapasimula ng isang catalytic cycle, na humahantong sa pagdadala ng isang anion sa cell. Ang cycle ay maaaring ilarawan sa mga tuntunin ng anim na hakbang ng isomerization (I), ion transport (T), at accessibility change (switch S). Higit pa rito, isang mahalagang paraan para sa pagsusuri ng istraktura at paggana ng halorhodopsin ay ang posibilidad na makagawa ng partikular na binagong protina sa pamamagitan ng mutagenesis na nakadirekta sa site at homologous overexpression.
Ano ang Bacteriorhodopsin?
Ang Bacteriorhodopsin ay kilala bilang isang light-driven na proton pump sa archaea gaya ng Halobacterium salinarum. Ang Bacteriorhodopsin ay isang protina na ginagamit ng archaea, lalo na ng halobacteria, isang klase ng Euryarchaeota. Ito ay gumaganap bilang isang proton pump na kumukuha ng liwanag na enerhiya at ginagamit ang enerhiya na ito upang ilipat ang mga proton sa buong lamad palabas ng cell. Ang resultang proton gradient ay kasunod na na-convert sa chemical energy.
Figure 02: Bacteriorhodopsin
Ang Bacteriorhodopsin ay isang 27 kDa integral membrane protein. Ang paulit-ulit na elemento ng hexagonal na sala-sala ay binubuo ng tatlong magkakahawig na mga chain ng protina, bawat isa ay pinaikot ng 120 degrees na may kaugnayan sa iba. Bukod dito, ang bawat monomer ay may pitong transmembrane alpha-helice at isang extracellular na nakaharap sa dalawang-stranded na beta-sheet. Higit pa rito, ang puwersa ng motibo ng protina na nabuo ng retinal protein na ito ay ginagamit ng ATP synthase upang makabuo ng ATP. Samakatuwid, sa pamamagitan ng pagpapahayag ng bacteriorhodopsin, ang mga cell ng archaea ay nakapag-synthesize ng ATP sa kawalan ng isang mapagkukunan ng carbon.
Ano ang Pagkakatulad sa pagitan ng Halorhodopsin at Bacteriorhodopsin?
- Halorhodopsin at bacteriorhodopsin ay nabibilang sa isang subfamily ng heptahelical membrane proteins.
- Parehong mga retinal protein.
- Kilala rin sila bilang archaea rhodopsins.
- Ang mga ito ay light-driven ion bumps.
- Parehong nasa purple membrane, isang bahagi ng Halobacterium salinarum cell membrane.
- May mga partikular silang function na napakahalaga para sa kaligtasan ng halobacteria.
Ano ang Pagkakaiba sa pagitan ng Halorhodopsin at Bacteriorhodopsin?
Ang Halorhodopsin ay isang light-driven chloride pump na matatagpuan sa archaea, habang ang bacteriorhodopsin ay isang light-driven na proton pump na matatagpuan sa archaea. Kaya, ito ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng halorhodopsin at bacteriorhodopsin. Higit pa rito, ang halorhodopsin ay isang light-driven chloride pump na nagpapahintulot sa mga ions na dumaloy mula sa extracellular patungo sa cytoplasmic side. Sa kabilang banda, ang bacteriorhodopsin ay isang light-driven na proton pump na nagpapahintulot sa mga ion na dumaloy mula sa cytoplasmic patungo sa extracellular na bahagi.
Ipinapakita ng infographic sa ibaba ang mga pagkakaiba sa pagitan ng halorhodopsin at bacteriorhodopsin sa tabular form para sa magkatabi na paghahambing.
Buod – Halorhodopsin vs Bacteriorhodopsin
Ang Halorhodopsin at bacteriorhodopsin ay dalawang light-driven ion bumps na matatagpuan sa archaea, lalo na ang halobacteria. Ang Halorhodopsin ay isang light-driven chloride pump, habang ang bacteriorhodopsin ay isang light-driven na proton pump. Pinapayagan ng Halorhodopsin ang daloy ng ion mula sa extracellular hanggang sa cytoplasmic side. Sa kaibahan, pinapayagan ng bacteriorhodopsin ang daloy ng ion mula sa cytoplasmic hanggang sa extracellular side. Kaya, ito ay nagbubuod sa pagkakaiba sa pagitan ng halorhodopsin at bacteriorhodopsin.
