 |
инициация; 2) элонгация; 3) терминация.
|
|
|
|
Инициация
Инициация трансляции представляет собой событие, в ходе которого происходит образование комплекса, включающего Мет-тРНКiМет, мРНК и рибосому, где тРНКiМет – инициирующая метиониновая тРНК.
В этом процессе принимают участие не менее 10 факторов инициации, которые обозначают как eIF с указанием номера и буквы (например, eIF-2, eIF-4F).
Образование инициирующего комплекса в ходе синтеза белка у эукариотов
Мет-тРНКiМет объединяется с малой субъединицей рибосомы в форме тройного комплекса: Мет-тРНКiМет, eIF-2 и ГТФ. Образовавшийся более сложный четырёхкомпонентный комплекс присоединяется к 5´-концу мРНК с помощью нескольких дополнительных факторов, и малая субъединица начинает скользить по мРНК до тех пор, пока антикодон Мет-тРНКiМет не свяжется с инициирующим кодоном AUG. При этом в комплексе происходит изменение состава инициирующих факторов, и ускоряется присоединение 60S субъединицы рибосомы, сопровождающееся гидролизом ГТФ. Мет-тРНКiМет занимает на рибосоме Р-центр.
Элонгация
По завершении инициации рибосома располагается на мРНК таким образом, что в Р-центре находится иницирующий кодон AUG с присоединённой к нему Мет-тРНКiМет, а в А-центре – триплет, кодирующий включение первой аминокислоты синтезируемого белка.
Далее начинается самый продолжительный этап белкового синтеза – элонгация, в ходе которого рибосома с помощью аа-тРНК последовательно «читает» мРНК в виде триплетов нуклеотидов, следующих за инициирующим кодоном в направлении от 5´ к 3´-концу, наращивая полипептидную цепочку за счёт после6довательного присоединения аминокислот.
Включение аа1-тРНКаа1 в рибосому
|
|
|
аа1-тРНКаа1 взаимодействует с рибосомой в виде тройного комплекса, состоящего из фактора элонгации EF-1, аа1-тРНКаа1 и ГТФ. Антикодон аа1-тРНКаа1 комплементарен и антипараллелен кодону мРНК в А-центре. Связывание аа1-тРНКаа1 происходит за счёт энергии гидролиза ГТФ до ГДФ и Pi.
Образование пептидной связи происходит сразу же после отщепления комплекса EF-1 и ГДФ от рибосомы.
Эта стадия процесса получила название реакции транспептидации. В ходе этой реакции остаток метионина Мет-тРНКiМет связывается с α-аминогруппой первой аминокислоты, присоединённой к тРНКаа и расположенной в А-центре, образуется первая пептидная связь.
Реакции транспептидации
Метионин от Мет-тРНКiМет, находящегося в Р-центре, присоединяется к αNH2-группе аминоацильного остатка аа1-тРНКаа1 А-центра с образованием новой пептидной связи.
Транслокация – третья стадия элонгации.
К рибосоме присоединяется фактор элонгации EF-2 и за счёт энергии ГТФ продвигает рибосому по мРНК на один кодон к 3´-концу. В результате дипептил-тРНК, которая не меняет своего положения относительно мРНК, из А-центра перемещается в Р-центр. Свободная от метионина тРНКiМет покидает рибосому, а в область А-центра попадает следующий кодон.
Стадия транслокации
К рибосоме присоединяется фактор элонгации EF-2 и за счёт энергии ГТФ продвигает рибосому по мРНК на один кодон к 3´-концу.
Пептидил-тРНК, не меняя своего положения относительно мРНК, из А-центра перемещается в Р-центр.
Терминация синтеза белка
Синтез белков на полирибосомном комплексе
| Пять рибосом считывают информа-цию, содержа-щуюся в мРНК. |
Посттрансляционные модификации полипептидной цепи
Полипептидные цепи могут подвергаться структурным модификациям, либо будучи ещё связанными с рибосомами, либо после завершения синтеза.
|
|
|
Эти конформационные и структурные изменения полипептидных цепей получили название посттрансляционных изменений.
Они включают:
• удаление части полипептидной цепи;
• ковалентное присоединение однго или нескольких низкомолекулярных лигандов;
• приобретение белком нативной конформации.
Многие модификации осуществляются в ЭР. Здесь происходят фолдинг полипептидных цепей и формирование уникальной третичной или четвертичной структуры белков.
Причём для поддержания нативной конформации молекул огромное значение имеет правильное формирование дисульфидных связей.
Ингибиторы матричных биосинтезов
Существует большая группа веществ, ингибирующая синтез ДНК, РНК или белков. Некоторые из них нашли применение в медицине для лечения инфекционных болезней и опухолевых новообразований, а другие для человека оказались токсинами.
Центральное место среди таких препаратов принадлежит антибиотикам – разнообразным по химическому строению органическим соединениям, синтезируемым микроорганизмами.
Антибиотики – ингибиторы матричных биосинтезов как лекарственные препараты
Строение «интеркаляторов» - дауномицина и актиномицина D
| 
|
Антибиотики из группы рифамицинов
Некоторые антибиотики-ингибиторы синтеза белков у прокариотов
| 
|
Механизм индукции лактозного оперона
А – в отсутствие индуктора (лактозы) белок репрессор связан с оператором.
РНК-полимераза не может присоединиться к промотору, транскрипция структурных генов оперона не идёт.
Б – в присутствии лактозы белок-репрессор присоединяет её, изменяет свою конформацию и теряет сродство к оператору.
РНК-полимераза связывается с промотором и транскрибирует структурные гены: β-галактозидазы (А), катализирующей гидролиз лактозы до глюкозы и галактозы; галактозидпермеазы (В), осуществляющей транспорт лактозы и других галактозидов в клетках; тиогалактозидтрансацетилазы (С) – фыермента, способного переносить ацетильную группу ацетил-КоА на тиогалактозу.
|
|
|
