1 Protein szintézis 2 Protein módosítás 3 Protein

1. Protein szintézis 2. Protein módosítás 3. Protein transzport

Centrális dogma DNS RNS transzkripció protein transzláció protein szintézis kivétel– retrovírusok – reverz transzkripció

Protein szintézis 1. Aminosav aktiválás 2. Protein szintézis lépései

Protein szintézis Genetikai információ : messenger RNS (m. RNS) kodonjai Riboszóma: Fehérjeszintézis helye : proteinek + riboszómális RNA (r. RNA) Adaptor : kodon szekvencia felismerése molekula megfelelő aminósavra fordítása transzfer RNS (t. RNS) Aktivált aminósavak Protein faktorok: IF, EF, RRF Energia: ATP és GTP

Eukarióta m. RNS ORF : Open reading frame azaz leolvasási keret Mutációk pl. kereteltolásos

Genetikai kód tripletek Univerzális de kivételek pl. mitokondrium Degenerált ill. redundáns 1 aminósav– több mint 1 kodon lineáris nincs kihagyás nincs átfedés

Adaptor molekula t. RNS: 74 -93 nukleotid Szekunder szerkezet Tercier szerkezet 1. 4 kar és hurok 2. módosított bázisok 3. Wobble azaz lötyögés antikodon www. biochem. uwo. ca/meds/medna/t. RNA. html library. thinkquest. org/. . . /RNA. htm

Aminosav aktiválás enzim Aminoacyl – t. RNS szintetáz t. RNS Arg, Cys, Gln, Glu, Class Ile, I Leu, Met, Trp, Tyr, Val Ala, Asn, Asp, Gly, Class His, II Lys, Phe, Pro, Ser, Thr Enzimek száma fajspecifikus (33 -48)

Aminósav aktiválási reakció 1: Aminósav aktiválás aa + ATP <=> aa~AMP + PPi 2: aminoacyl csoport transzfer a t. RNS re aa~AMP + t. RNA <=> aa-t. RNA + AMP www. mun. ca/. . . /BIOL 2060/Cell. Biol 20/CB 20_5. html

Protein szintézis : riboszóma big subunit small subunit Big subunit small subunit

Riboszóma főbb kötőhelyei mindkét alegység nagy alegység A site - aminoacyl t. RNS katalízis: ribozyme P site - peptidyl t. RNS katalítikus aktivitással E site – exit üres t. RNS 23/ 28 S RNS m. RNS kötés ER kötőhely (eukaryota) ( 16/18 S RNS m. RNS sapka)

Protein szintézis: riboszóma kötőhelyek elhelyezkedése A: aminoacyl t. RNS site P: peptidyl t. RNS site E: exit site Exit channel növekvő peptidlánc ezen halad át Catalytic site

Fehérjeszintézis lépései: 1. Iniciáció 2. Elongáció 3. Termináció 4. Szétesés (Disassembly) Fehérjeszintézis szabályai: • Transzláció iránya 5' -> 3' • Képződő fehérje N-terminus irányból C-terminus irányba

Iniciáció 30 S subunit IF és kis alegység kötődése m. RNS és lánckezdő Met-t. RNSi Met korrekt kötődése P helyre Riboszóma nagy alegység kötődése és GTP bontás

Elongáció ciklusos Peptidyl-t. RNA Új aminoacyl-t. RNS kötődése az A helyen Új peptidkötés kialakítása (ribozyme szerepe) Riboszóma áthelyeződése az egész komplex 1 tripletnyit mozog GTP bontás Üres t. RNS disszociál az E helyről

Termináció Peptidyl-t. RNA RF kötődése peptidyl-t. RNS-ről leválik a polipeptidlánc E helyről üres t. RNS disszociál RF is leválik és GTP bontás

Szétesés riboszóma alegységek, P helyről t. RNS és m. RNS leválása

antibiotikumok Iniciáció és elongáció Streptomycin -Iniciáció gátlása -Interferál a kodon antikodon párosodással

antibiotikumok elongáció Chloramphenicol: - Peptidyl transzferáz gátlása prokaryotákban - t. RNS beötődését A helyre gátolja Cycloheximide: - Peptidyl transzferáz gátlása eukaryotákban Erythromycin: - Gátolja a fehérje útját Tetracycline: - aminoacyl-t. RNS A helyre kötődését gátolja

u r e antibiotikumok Puromycin: r e s e m b l e s t h a t termináció - Láncközben terminációt okoz o f t h e 3 ' e n d o f a t y r o s y l t R N A a n d i t p a r t i c i p a t e s a

2. Protein ko és poszttranszlációs módosítások 3. Protein szortírozás és szállítás

Fehérjeszintézis helye Prokaryota sejt: szabad riboszómák poliriboszómák Eukaryota sejt: -Szabad riboszómák, polyriboszómák -Endoplazmatikus retikulum kötött riboszómákkal

Durvafelszinű endoplazmatikus retikulum Riboszóma: protein szintézis Membrán: módosítás és szállítás

Protein road-map Cytoszol: szabad riboszómák Minden fehérje szintézise szabad riboszómán indul végig citoszolban szabad riboszómán ER kötött ribozómán Sejtmag Plazmamembrán Peroxiszóma Lizoszóma, endoszóma Mitochondrium Szekréciós fehérje színtest Fejeződik be ER, Golgi,

irányítószám helyett szignál peptid és szignálfolt

signal recognition particle (SRP) szerkezete Ribonukleoprotein Komplex RNS + 6 protein RNA Szignál peptid felismerése Riboszómához kötődés Elongáció gátlása GTP

Riboszóma és ER kapcsolódása

Fehérjeszintézis ER kötött riboszómán

Ko – és poszt-transzlációs módosítások Signal peptide Signal peptidase Ko: egyes aminósavak módosítása pl. metiláció diszulfid híd, glikoziláció Poszt: szignál peptid eltávolítása, glikoziláció

N-glikoziláció az ER-ban egyöntetű : 14 monoszaccharid aszparagin oldalláncon cukor donor: dolichol Enzyme: oligosaccharyl transzferáz

Transzmembrán fehérjék

Transzmembrán fehérjék szintézise Több szignál peptid szükséges start transfer és stop transfer peptidek

Multipass membrán proteinek többszörös szignál peptid párok példa: rodopszin

Protein minőségi kontroll Chaperonok az ER lumenében (Bi. P, calneurin) Protein hajtogatódás ellenőrzése Hibás fehérjék korrekciója Hibás fehérjék aggregálódásának gátlása

Proteaszóma szerkezete és funkciója Hibás, nem javítható fehérjék megsemmisítése ATP