Біосинтез білка 1 1 Структурна організація білків 2

Біосинтез білка 1 1. Структурна організація білків 2. Загальна схема біосинтезу білка 3. Основні компоненти білоксинтезуючих систем 4. П'ять етапів біосинтезу білка 5. Основні характеристики генетичного коду 6. Реакція активації амінокислот ( утворення аміноацил-т. РНК) 7. Будова і функції рибосом 8. Ініціація, елонгація і термінація трансляції 9. Регуляція біосинтезу білка на рівні трансляції 10. Згортання і процесинг синтезованого білка 11. Спрямування ( targeting ) і деградація білків

Структурна організація білків (за Шульцем Г. , Ширмером Р. ) Первинна структура u Вторинна структура u Супер(над)вторинна u Доменна організація u Третинна структура u Четвертинна структура u

Первинна структура

Вторинна структура 1 - α-спіраль, β - структура; 2 - водневі зв'язки

Супер(над)вторинна структура спіраль-поворот-спіраль

Супер(над)вторинна структура “Цинковий палець” = Zinc Finger Motifs

Супер(над)вторинна структура “Лейцинова застібка” = Leucine Zipper

Доменна організація білків 1 - НАД - зв’язуючий домен лактатдегідрогенази; 2 - молекула імуноглобуліну

Третинна структура

Четвертинна структура а) димерний САР білок; б) тетрамерна нейрамінідаза

Транскрипція Процесінг і транспорт РНК Трансляція Згортання, процесінг і транспорт поліпептиду Білок ЗАГАЛЬНА СХЕМА БІОСИНТЕЗУ БІЛКА

ОСНОВНІ КОМПОНЕНТИ БІЛОКСИНТЕЗУЮЧИХ СИСТЕМ ТА ЇХ ФУНКЦІЇ В ПРОЦЕСІ ТРАНСЛЯЦІЇ Необхідні компоненти Функції м. РНК Матриця, що містить інформацію у вигляді послідовності кодонів, які визначають первинну структуру білків Амінокислоти Субстрати для синтезу білка т. РНК Виконання адапторної функції- антикодоном взаємодіють з м. РНК, акцепторним кінцем - з амінокислотами Аміноацил-т. РНКсинтетази АРСази каталізують реакцію зв’язування амінокислот з т. РНК Рибосоми Рибонуклеопротеїнові субклітинні структури, які є місцем синтезу білка ( утворення петидного зв’язку) АТФ і ГТФ Джерела енергії Білкові фактори трансляції Специфічні позарибосомні білки, що необхідні для процесів ініціації, елонгації і термінації Іони магнію Кофактор, що стабілізує структуру рибосоми специфічного

П'ять етапів біосинтезу білка (за А. Ленінджером) u u u Активація амінокислот Ініціація Елонгація Термінація Згортання і процесинг синтезованого білка

ГЕНЕТИЧНИЙ КОД

Основні характеристики генетичного коду u Триплетність u Виродженість u Специфічність u Не перекривається u Без розділових знаків u Універсальний

Відхилення від універсальності генетичного коду (перекодування) 21 амінокислота селеноцистеїн включається в форматдегідрогеназу бактерій та глутатіонпероксидазу ссавців у випадку прочитання стопкодону UGA

Процесинг м. РНК "КЕП" НА 5'-КІНЦІ ЕУКАРІОТИЧНОЇ м. РНК

СПЛАЙСИНГ Видалення інтронів і зшивання екзонів еукаріотичної м. РНК виконується сплайсосомами (spliceosome) до складу яких входять пре. РНК+ малі ядерні РНК+АТФ+ ряд білків

ПОЛІАДЕНІЛУВАННЯ 3'- КІНЦЯ ЕУКАРІОТИЧНОЇ м. РНК

СХЕМА РОЗТАШУВАННЯ ФУНКЦІОНАЛЬНИХ ДІЛЯНОК НА МОЛЕКУЛІ еукаріотичної м. РНК

ТРАНСКРИПЦІЯ І ТРАНСЛЯЦІЯ м. РНК У ПРОКАРІОТІВ (А); ТРАНСКРИПЦІЯ, ПРОЦЕСИНГ І ТРАНСЛЯЦІЯ м. РНК У ЕУКАРІОТІВ (Б)

СТРУКТУРА т. РНК Акцепторне стебло V-петля Антикодонова петля

РЕАКЦІЯ АКТИВАЦІЇ АМІНОКИСЛОТ за участі аміноацил-т. РНКсинтетази другого класу (лігази, КФ 6. 1. 1) В еукаріотів аміноацил-т. РНК-лігази працюють у складі високомолекулярних комплексів – кодосом: 7– 9 різних аміноацилт. РНК-синтетаз, метилази, ацетилази, протеїнкінази, неорганічна пірофосфатаза, ліпіди, простагландини й циклічні нуклеотиди, вуглеводи, іони цинку, магнію та марганцю.

Загальна структура аміноацил-т. РНК

Характеристика двох класів АРСаз КЛАС 1 КЛАС 2 КІЛЬКІСТЬ СУБОДИНИЦЬ Одна - α (іноді дві –α 2) Дві - α 2 (іноді 4 - α 2 β 2 ) СТРУКТУРНІ МОТИВИ АКТИВНОГО САЙТУ Укладка Россмана - 6 паралельних βтяжів, які чергуються з αспіралями 7 антипаралельних βтяжів ГРУПИ РИБОЗИ, ЩО АМІНОАЦИЛЮЮТ ЬСЯ В основному 2′-ОН В основному 3′-ОН АМІНОКИСЛОТИ Leu, Ile, Val, Cys, Met, Glu, Gln, Arg, Tyr, Trp His, Pro, Ser, Thr, Phe, Asp, Asn, Lys, Gly, Ala

Модель просторової структури АРСаз I і 2 класу