Ključna razlika između halorhodopsina i bakteriorhodopsina je ta što je halorhodopsin hloridna pumpa na svjetlo koja se nalazi u arhejama, dok je bakteriorhodopsin protonska pumpa na svjetlo koja se nalazi u arhejama.
Halorhodopsin i bacteriorhodopsin su proteini heptahelične membrane. Poznati su i kao archaea rhodopsins. Generalno, oba se nalaze u ljubičastoj membrani, dijelu ćelijske membrane Halobacterium salinarum. Halorhodopsin je hloridna pumpa na svjetlo koja omogućava ionima da teku sa vanćelijske strane na citoplazmatsku stranu. S druge strane, bakteriorhodopsin je protonska pumpa vođena svjetlom koja omogućava ionima da teku sa citoplazmatske strane na ekstracelularnu stranu. Prema tome, halorodopsin i bakteriorhodopsin su dvije ionske kvržice vođene svjetlom koje se nalaze u arhejama, posebno u halobakterijama.
Šta je Halorhodopsin?
Halorhodopsin je protein retine iz arheona Halobacterium salinarum, koji koristi energiju zelene svjetlosti (500 do 650nm) za transport hloridnih jona u ćeliju protiv membranskog potencijala. Unošenje kalijum hlorida od strane ovih ćelija jonskim pumpama kao što je halorodopsin je neophodno za održavanje osmotske ravnoteže tokom rasta ćelije. Štaviše, laka anjonska pumpa štedi značajnu količinu metaboličke energije. Halorhodopsin se savija u topologiju sa sedam transmembranskih spirala sa kratkim međusobno povezanim petljama. Zavojnice (nazvane od A do G) su raspoređene u strukturu nalik na luk i čvrsto okružuju molekul retine koji je kovalentno vezan preko Schiffove baze za konzerviranu lizinsku aminokiselinu (Lys-242) na spirali G. Poprečni presjek halorodopsina sa ostacima je važno za transfer hlorida. To je vjerovatna putanja anjona.
Slika 01: Halorhodopsin
Apsorpcija fotona od strane halorodopsina pokreće katalitički ciklus, koji dovodi do transporta anjona u ćeliju. Ciklus se može opisati u smislu šest koraka izomerizacije (I), transporta jona (T) i promjene pristupačnosti (prekidač S). Nadalje, važna metoda za analizu strukture i funkcije halorodopsina je mogućnost proizvodnje specifično modificiranog proteina mutagenezom usmjerenom na mjesto i homolognom prekomjernom ekspresijom.
Šta je Bacteriorhodopsin?
Bacteriorhodopsin je poznat kao svetlosna protonska pumpa kod arhea kao što je Halobacterium salinarum. Bakteriorhodopsin je protein koji koriste arheje, prvenstveno halobakterije, klasa Euryarchaeota. Djeluje kao protonska pumpa koja hvata svjetlosnu energiju i koristi tu energiju za pomicanje protona kroz membranu iz stanice. Nastali protonski gradijent se zatim pretvara u hemijsku energiju.
Slika 02: Bakteriorhodopsin
Bacteriorhodopsin je integralni membranski protein od 27 kDa. Ponavljajući element heksagonalne rešetke sastoji se od tri identična proteinska lanca, od kojih je svaki rotiran za 120 stepeni u odnosu na druge. Štaviše, svaki monomer ima sedam transmembranskih alfa spirala i ekstraćelijski okrenut dvolančani beta-lim. Nadalje, ATP sintaza koristi pokretačku snagu proteina koju generiše ovaj protein retine za stvaranje ATP-a. Stoga, ekspresijom bakteriorodopsina, ćelije arheje mogu sintetizirati ATP u odsustvu izvora ugljika.
Koje su sličnosti između Halorhodopsina i Bacteriorhodopsina?
- Halorhodopsin i bacteriorhodopsin pripadaju podfamiliji proteina heptahelične membrane.
- Oba su proteini retine.
- Oni su takođe poznati kao archaea rhodopsins.
- Oni su jonski bumps pokretani svjetlom.
- Oba su prisutna u ljubičastoj membrani, dijelu ćelijske membrane Halobacterium salinarum.
- Imaju posebne funkcije koje su vrlo važne za opstanak halobakterija.
Koja je razlika između Halorhodopsina i Bacteriorhodopsina?
Halorhodopsin je hloridna pumpa na svjetlo koja se nalazi u arhejama, dok je bakteriorhodopsin protonska pumpa na svjetlo koja se nalazi u arhejama. Dakle, ovo je ključna razlika između halorhodopsina i bakteriorhodopsina. Nadalje, halorodopsin je hloridna pumpa na svjetlo i koja omogućava ionima da teku od ekstracelularne do citoplazmatske strane. S druge strane, bakteriorhodopsin je protonska pumpa pokretana svjetlom koja omogućava ionima da teku iz citoplazme na ekstracelularnu stranu.
Infografika ispod predstavlja razlike između halorhodopsina i bakteriorhodopsina u tabelarnom obliku za usporedbu.
Sažetak – Halorhodopsin vs Bacteriorhodopsin
Halorhodopsin i bacteriorhodopsin su dvije ionske kvržice vođene svjetlom koje se nalaze u arhejama, prije svega u halobakterijama. Halorhodopsin je hloridna pumpa na svjetlo, dok je bakteriorhodopsin protonska pumpa na svjetlo. Halorodopsin omogućava protok jona sa vanćelijske na citoplazmatsku stranu. Nasuprot tome, bakteriorhodopsin omogućava protok jona iz citoplazme na ekstracelularnu stranu. Dakle, ovo rezimira razliku između halorhodopsina i bakteriorhodopsina.
