Біосинтез білка 2 1 Структурна організація білків 2

Біосинтез білка 2 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

Nobel Prize Albert Claude and Christian de Duve, George Emil Palade was awarded the Nobel Prize in Physiology or Medicine, in 1974, for the discovery of the ribosomes. The Nobel Prize in Chemistry 2009 was awarded to Drs Venkatraman Ramakrishnan, Thomas A. Steitz and Ada E. Yonath "for studies of the structure and function of the ribosome“.

СТРУКТУРА РИБОСОМ Прокаріотична рибосома Еукаріотична рибосома 70 S 80 S 50 S субодиниця 30 S субодиниця 60 S субодиниця 40 S субодиниця 23 S р. РНК 5 S р. РНК 16 S р. РНК 28 S р. РНК 5, 8 S р. РНК 5 S р. РНК 18 S р. РНК 36 молекул білків 21 білок ~ 49 ~ 33 різних білків різних білка

Структурні характеристики про-та еукаріотичних рибосом

БУДОВА РИБОСОМИ E-site Зазначено сайти зв’язування т. РНК: Р- центр - пептидильний; А-центр - аміноацильний; Е-центр –вихідний

ФУНКЦІОНУВАННЯ ЯДРА І ЯДЕРЦЯ В СИСТЕМІ СТРУКТУРУВАННЯ РИБОСОМИ

ІНІЦІАЦІЯ У ПРОКАРІОТІВ Стабілізація ініціаторного прокаріотичного комплексу Взаємодія м. РНК (послідовність Шайна-Дальгарно-SD) з 16 S р. РНК (поліпиримідинова послідовність)

ІНІЦІАЦІЯ У ПРОКАРІОТІВ Форміл-метіоніл-т. РНК

Ініціація синтезу білка у прокаріотів (Білкові фактори ініціації - IF-1, IF-2, IF-3)

ІНІЦІАЦІЯ ТРАНСЛЯЦІЇ У ПРОКАРІОТІВ

Ініціація в еукаріотів. Білкові фактори ініціації поділяються на 2 основні групи: u фактори, що зв’язані з м. РНК і готують її до процесу ініціації: гетеромультимерний комплекс e. IF -4 F (e. IF -4 A, e. IF -4 E, e. IF 4 G) та e. IF- 4 B. u фактори, що взаємодіють з рибосомними субодиницями, опосередковуючи їх асоціацію/дисоціацію, а також зв’язування з ініціаторною Мет-т. РНКіМет та м. РНК- e. IF- 1, e. IF -2, e. IF- 3, e. IF- 5

Назва факторів Молекуляр на маса, к. Да Молекулярна маса субодиниць к. Да , Функція e. IF 1 14 Стимулює зв’язування 40 S рибосомної субодиниці 5' кінцем з м. РНК e. IF 1 A 17 Стимулює зв’язування Мет т. РНКз 40 S субодиницею стабілізує зв’язування , 40 S з м. РНК α 36 β 38 γ 52 e. IF 2 Стимулює ГТФ залежнезв’язування Мет т. РНКз 40 S субодиницею α бере участь у регуляції активності e. IF 2 за рахунок фосфорилювання по серину 51; β взаємодіє з факторами e. IF 2 B і e. IF 5; γ стимулює зв’язування ГТФ з Мет т. РНК e. IF 2 B 272 81, 71, 58, 43, 34 СтимулюєГДФ/ГТФобмін у молекулі e. IF 2 e. IF 3 550 110, 67, 42, 40, 36, 35 Зв’язується з 40 S субодиницею , стабілізує Мет т. РНК і запобігає асоціації з 60 S субодиницею e. IF 4 F 4 E e. IF 4 G e. IF 4 A e. IF 4 B e. IF 5 5' кеп м. РНК зв'язуючий білок 25 2 20 Підсилює зв’язування e. IF 4 E з 5' кепом м. РНК, координує всі білкові фактори ініціації 46 АТФ залежна хеліказна функція, необхіднадля зв’язування рибосомиз еукаріотичною м. РНК 69 РНК зв’язуючий білок, стимулює зв’язування рибосоми з м. РНК і подальше її сканування 150 Бере участь у гідролізі ГТФ, зв’язаного з e. IF 2 на 40 Sсубодиниці полегшує , дисоціацію e. IF 3 Фактори ініціації трансляції еукаріотів

ІНІЦІАЦІЯ ТРАНСЛЯЦІЇ У ЕУКАРІОТІВ

Формування еукаріотичного ініціаторного комплексу

ЕЛЕМЕНТАРНИЙ ЕЛОНГАЦІЙНИЙ ЦИКЛ

Перший етап елонгаційного циклу у прокаріотів: розпізнавання кодону й зв'язування аміноацил-т. РНК з А-центром рибосоми , білкові фактори: EF-Tu , EF-Ts (еукаріоти : e. EF-1 A, e. EF- 1 В)

Другий етап елонгаційного циклу у прокаріотів: утворення пептидного зв'язку

РЕАКЦІЯ ТРАНСПЕПТИДАЦІЇ другий етап

Третій етап елонгаційного циклу у прокаріотів: транслокація білковий фактор EF-G ( EF-2 в еукаріотів )

ЕЛОНГАЦІЯ

Термінація трансляції Білкові фактори термінації прокаріотів: RF 1, RF-2, RF-3 (е. RF-1 і е. RF-3 еукаріотів)

ЗАГАЛЬНА СХЕМА БІОСИНТЕЗУ БІЛКА

РЕГУЛЯЦІЯ НА РІВНІ ТРАНСЛЯЦІЇ Дискримінація м. РНК рибосомними субодиницями

РЕГУЛЯЦІЯ НА РІВНІ ТРАНСЛЯЦІЇ Трансляційна репресія Маскування м. РНК

Роль шаперону Hsp 70 і ко-шаперону Hsp 40 у фолдингу білків (для E. coli – Dna. K і Dna. J відповідно)

Роль шаперону Hsp 70 і ко-шаперону Hsp 40 у фолдингу білків

Роль шапероніна Hsp 60 і ко-шапероніна Hsp 10 у фолдингу білків (для прокаріотів– Gro. EL і Gro. ES відповідно)

ПОСТТРАНСЛЯЦІЙНЕ ТРАНСПОРТУВАННЯ БІЛКІВ

Модель транслокації білків еукаріотів в ендоплазматичний ретикулум

Схематична будова 26 S протеасоми і її протеолітичних камер

Убіквітинзалежний шлях протеасомної деградації білків

The Nobel Prize in Chemistry 2004 was awarded jointly to Aaron Ciechanover, Avram Hershko and Irwin Rose "for the discovery of ubiquitin-mediated protein degradation".