Трансляция – матричный синтез белка -

Трансляция –
матричный
синтез белка
-
Дорибосомный этап трансляции
- рекогниция
1.Активирование аминокислоты
АМК+АТФ=аминоациладенилат
освобождение пирофосфата
2. Аминоацилирование тРНК, т.е.
Аминоациладенилат + 3’конец тРНК =
аминоацил-тРНК+АМФ
Обе стадии обеспечиваются ферментами
АРС-азами, при этом изменяется конф-я
тРНК и АРС-аз
аминокислота
антикодон
АМК присоединяются к 3-концу тРНК
Позиции, распознаваемые аминоацилтРНКсинтетазой
Процесс присоединения АМК к тРНК
Осуществляется в цитоплазме в 2 стадии по действием АРС-азы
Многие свойства генетического кода
обеспечиваются свойствами молекул ТРНК и АРС-аз
. Каждая Т-РНК имеет сайт
вязывания с АМК, антикодоном и АРСзой. Т-РНК – это адаптеры между мРНК
и АМК
. Каждая АРС-аза узнает все
изоакцепторные Т-РНК, одну
пределенную АМК и соединяет их
макроэргической связью. Значит
оответствие антикодона и АМК
пределяется именно АРС-азой
3. Триплетность и неразрывность
кодонов матрицы обеспечивается
триплетным и неразрывным
антикодоном, выделенным в
антикодоновой петле Т-РНК
модифицированными нуклеотидами
4. Все антикодоны триплетны,
поэтому трансляция начинается
триплетным шагом, т.е. формируется
рамка трансляции – одна из 3
возможных. В этом случае
межкодонные знаки не нужны, а
кодоны не перекрываются
Инициирующие кодоны опознаются
определенной фракцией Т-РНК
5.
6. Терминальные нонсенсы вообще не имеют
своих Т-РНК, а опознаются белковыми
факторами транскрипции
7. Однозначность кода в направлении кодон –
АМК обеспечивается строгой специфичностью
АРС-аз. Каждая АРС-аза узнает единственную
АМК, поэтому неоднозначность исключена
8. Вырожденность кода обеспечивается
однозначностью спаривания кодон - антикодон
и набором изоакцепторных Т-РНК
тРНК, отличающиеся антикодонами,
но имеющие одинаковую трехмерную
структуру, акцептируют одну и ту же
АМК и называются изоакцепторными.
Все изоакцепторные тРНК узнаются
одной и той же АРС-азой
Рибосомный этап трансляции
3 стадии
•Инициации
•Элонгации
•терминации
В мРНК содержится информация не только о
последовательности АМК в белке
•Инициирующий кодон в подходящем контксте
•Информация о включении в белок минорных
АМК
•Сигналы на изменение рамки считывания
•Прерывистое считывание
•Сайты регуляции матричной активности
•Сайты, определяющие период полужизни мРНК
•Сайты внутрикл локализации мРНК
•Вес сайты м. б как линейными(контекст) так и
конформационными (шпильки)
Рибосома
Малая субчастица
Большая субчастица
пептид
иРНК
Трансляция идет с участием малой и большой субъединиц
рибосомы
иРНК
большая
субчастица
полипептид
малая
субчастица
Рибосомы
1.Прокариотические 70 S
2.Эукариотические-80 S
3. Митохондриальные-55 S
4.Хлоропластные-70 S
Состоят из рРНК и белков по 1
экземпляру за исключением 1 белка в 4
копиях в 55 S
рРНК выполняют не только структурную
Функцию
• Каталитический пептидилтрансферазный
центр
• Установка инициирующего кодона на
иРНК
• Правильная ориентация аминоацил-тРНК
• на рибосоме
Функциональные центры рибосом
•Асп-центр - центр спец узнавания,
взаимодействия кодона-антикодона
•Р-центр – пептидильный
•А-центр – акцепторный
•К-центр – каталитический
рРНК
ИНИЦИАЦИЯ ТРАНСЛЯЦИИ
У прокариот начинается с лидерной
последовательности, содержащей
полипуриновую последовательность ШайнаДальгарно, которая комплементарна 3 концу 16
S рРНК
Это обеспечивает правильную установку кодона
АУГ на малой рибосоме.Антикодон
формилметиониновой тРНК образует связь с
АУГ
Т.о. инициаторный комплекс – малая
рибосома+иРНК+ тРНК+формилметионин
Инициация трансляции должна быть очень
точной, это устанавливает рамку считывания.
Пример: А НАШКОТОТКРЫЛРОТ \Сдвиг
рамки дает аброкадабру.
Инициация трансляции у эукариот
Это образование комплекса
мет+тРНК+мРНК+рибосома+10 факторов
инициации
Сначала 40S субъединица рибосомы связывается с
фактором, препятствующим ее связывание с 60 S
субъединицей рибосомы , но стимулирует ее
связывание с комплексом мет+тРНК+мРНК+ ГТФ
Прикрепившись к мРНК она скользит по ней, пока
не найдет AUG. После этого малая рибосомная
единица соединяется с фактором, который
стимулирует ее связывание с большой
субъединицей.
Только после этого образуется А и Р сайты
на рибосоме. Мет поступает со своей тРНК
в Р участок, следующая АМК в - А участок.
Затем АМК из Р участка перемешается к АМК,
находящейся в А и вся цепь перемещается в Р.
При этом происходит реакция транспептидации, т.е.
перенос карбоксильной группы растущего полипептида
на аминогруппу след АМК, катализируется рибосомой
А участок свободен для следующей АМК.
Рибосома при этом переместилась, так что в
А участке оказался следующий триплет
Существуют в разные мет Т- РНК для инициации
и элонгации. С ними связываются разные белки
-факторы трансляции
Инициация
трансляции
Инициация трансляции протекает при участии факторов
инициации
У эукариот поли-А принимает участие в инициации
трансляции
Элонгация трансляции
Элонгация трансляции
После инициации происходит ассоциация
рибосом
А-центр оказывается доступным для
тРНК+АМК
После этого первый метионин в
результате действия К-центра отрывается
от тРНК и переносится в А-центр и
связывается с АМК №2
Образовавшийся комплекс переносится в
Р-центр. А-центр свободен. В Асп-центре
оказывается новый кодон.
Когда в Асп-центре оказывается
стоп-кодон,А центр будет пустым, так
как нет тРНК для стоп-кодона.Из Рцентра пептид перемещается в А, но
присоединиться не к чему, он покидает
рибосому. Рибосома диссоциирует и
вновь начинается цикл элонгации
Элонгация трансляции может быть
прерывистой.При наличии
определенных сигналов рибосома как
бы перепрыгивает через
нетранслируемые кодоны
Феномен качания третьего нуклеотида при
спаривании кодона-антикодона
Трансляция
Трансляция
Трансляция
Факторы трансляции
Некоторые из них – GTPсвязывающие белки, G белки
IF2 катализирует связывание инициаторной
тРНК с Р участком рибосомы и дальнейшее
связывание 50S субъединицы с инициаторным
комплексом 30S субъединицы
Фактор элонгации Т отвечает за доставку тРНК в
А участок
Фактор элонгации G – перемещение комплекса
мРНК на один кодон
Фактор терминации катализирует освобождение
факторов терминации из комплекса с рибосомой
30S инициаторный комплекс – это 30Sрибосомы +
мет РНК в Р участке+ факторы трансляции