Het belangrijkste verschil tussen halorhodopsine en bacteriorodopsine is dat halorhodopsine een door licht aangedreven chloridepomp is die wordt aangetroffen in archaea, terwijl bacteriorodopsine een door licht aangedreven protonpomp is die wordt aangetroffen in archaea.
Halorhodopsine en bacteriorodopsine zijn heptahelische membraaneiwitten. Ze zijn ook bekend als archaea rhodopsins. Over het algemeen worden deze beide aangetroffen in het paarse membraan, een deel van het celmembraan van Halobacterium salinarum. Halorhodopsine is een door licht aangedreven chloridepomp waarmee ionen van de extracellulaire kant naar de cytoplasmatische kant kunnen stromen. Aan de andere kant is bacteriorodopsine een door licht aangedreven protonpomp die ionen van de cytoplasmatische kant naar de extracellulaire kant laat stromen. Daarom zijn halorhodopsine en bacteriorodopsine twee door licht aangedreven ionenbultjes die worden aangetroffen in archaea, met name in halobacteriën.
Wat is Halorhodopsine?
Halorhodopsine is een retinaal eiwit van archaeon Halobacterium salinarum, dat de energie van groen licht (500 tot 650 nm) gebruikt om chloride-ionen de cel in te transporteren tegen de membraanpotentiaal in. De opname van kaliumchloride door deze cellen door ionenpompen zoals halorhodopsine is noodzakelijk om het osmotische evenwicht tijdens de celgroei te handhaven. Bovendien bespaart een door licht aangedreven anionenpomp een aanzienlijke hoeveelheid metabolische energie. Halorhodopsine vouwt zich in een zeven-transmembraan helix-topologie met korte onderling verbonden lussen. De helices (genaamd A tot G) zijn gerangschikt in een boogachtige structuur en omringen stevig een netvliesmolecuul dat covalent is gebonden via een Schiff-base aan een geconserveerd lysine-aminozuur (Lys-242) op helix G. De dwarsdoorsnede van halorhodopsine met residuen is belangrijk voor de chlorideoverdracht. Het is het waarschijnlijke pad van het anion.
Figuur 01: Halorhodopsin
De absorptie van een foton door halorhodopsine zet een katalytische cyclus in gang, die leidt tot het transport van een anion in de cel. De cyclus kan worden beschreven in termen van zes stappen van isomerisatie (I), ionentransport (T) en toegankelijkheidsverandering (schakelaar S). Verder is een belangrijke methode voor de analyse van de structuur en functie van halorhodopsine de mogelijkheid om specifiek gemodificeerd eiwit te produceren door plaatsgerichte mutagenese en homologe overexpressie.
Wat is Bacteriorodopsine?
Bacteriorhodopsin staat bekend als een door licht aangedreven protonpomp in archaea zoals Halobacterium salinarum. Bacteriorhodopsine is een eiwit dat wordt gebruikt door archaea, met name door halobacteriën, een klasse van Euryarchaeota. Het werkt als een protonpomp die lichtenergie opvangt en deze energie gebruikt om protonen over het membraan uit de cel te verplaatsen. De resulterende protonengradiënt wordt vervolgens omgezet in chemische energie.
Figuur 02: Bacteriorodopsine
Bacteriorhodopsine is een integraal membraaneiwit van 27 kDa. Het herhalende element van het hexagonale rooster bestaat uit drie identieke eiwitketens, elk 120 graden gedraaid ten opzichte van de andere. Bovendien heeft elk monomeer zeven transmembraan alfa-helices en een extracellulair naar buiten gericht tweestrengs bèta-vel. Bovendien wordt de door dit retinale eiwit gegenereerde eiwitaandrijfkracht door ATP-synthase gebruikt om ATP te genereren. Daarom zijn de archaea-cellen, door bacteriorodopsine tot expressie te brengen, in staat om ATP te synthetiseren in afwezigheid van een koolstofbron.
Wat zijn de overeenkomsten tussen halorhodopsine en bacteriorodopsine?
- Halorhodopsine en bacteriorodopsine behoren tot een onderfamilie van heptahelische membraaneiwitten.
- Beide zijn retinale eiwitten.
- Ze zijn ook bekend als archaea rhodopsins.
- Het zijn door licht aangedreven ionenbultjes.
- Beide zijn aanwezig in het paarse membraan, een onderdeel van het Halobacterium salinarum celmembraan.
- Ze hebben bepaalde functies die erg belangrijk zijn voor de overleving van halobacteriën.
Wat is het verschil tussen halorhodopsine en bacteriorodopsine?
Halorhodopsine is een door licht aangedreven chloridepomp die wordt aangetroffen in archaea, terwijl bacteriorodopsine een door licht aangedreven protonpomp is die wordt aangetroffen in archaea. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen halorhodopsine en bacteriorodopsine. Bovendien is halorhodopsine een door licht aangedreven chloridepomp waarmee ionen van de extracellulaire naar de cytoplasmatische zijde kunnen stromen. Aan de andere kant is bacteriorodopsine een door licht aangedreven protonenpomp die ervoor zorgt dat ionen van het cytoplasmatische naar de extracellulaire kant kunnen stromen.
De onderstaande infographic presenteert de verschillen tussen halorhodopsine en bacteriorodopsine in tabelvorm voor vergelijking naast elkaar.
Samenvatting – Halorhodopsin vs Bacteriorodopsin
Halorhodopsine en bacteriorodopsine zijn twee door licht aangedreven ionenbultjes die worden aangetroffen in archaea, met name halobacteriën. Halorhodopsine is een door licht aangedreven chloridepomp, terwijl bacteriorodopsine een door licht aangedreven protonpomp is. Halorhodopsine zorgt voor ionenstroom van de extracellulaire naar de cytoplasmatische zijde. Daarentegen maakt bacteriorodopsine ionenstroom mogelijk van het cytoplasmatische naar de extracellulaire kant. Dit vat dus het verschil tussen halorhodopsine en bacteriorodopsine samen.
