Нуклеиновые кислоты и синтез белка Что нужно

Нуклеиновые кислоты и синтез белка

Что нужно для репликации ДНК? • Сигнал • Субстраты • Матрица • Праймер • Ферменты

Праймер Это короткий РНК/ДНК-фрагмент (~ 10 -60 нуклеотидов), синтезируемый особым ферментом (праймазой). Праймер служит местом узнавания и стартовой точкой для ДНК-полимеразы

Свойства генетического кода: -триплетность, -специфичность, -вырожденность, -однонаправленность, -неперекрываемость, -непрерывность, -универсальность

Стадия рекогниции ( «узнавание» аминокислот, их активация и образование комплексов аминоацил-т. РНК)

Рибосомальный цикл: -инициация, -элонгация, -терминация

Инициация рибосомального цикла включает: -диссоциацию рибосом на малую и большую субчастицы, -присоединение белковых факторов инициации (ИФ) к малой субчастице, Мет-т. РНК М -присоединение м. РНК своим 5’-концом к малой субчастице, -присоединение метионил-т. РНК к стартовому кодону м. РНК ИФ-2 субчастица кэп АУГ м. РНК

субчастица -реассоциацию обеих субчастиц рибосомы с участием ГТФ П-центр А-центр ИФ-2 М ГТФ АУГ субчастица м. РНК

А М АУГ ГЦЦ м. РНК Инициация завершена. Аминоацильный центр готов принять следующую аминоацил-т. РНК

Элонгация: * комплекс ак-т. РНК поступает в А-участок рибосомы, *Ак-т. РНК соединяеся с ЭФ-1 и ГТФ, *происходит гидролиз ГТФ и ЭФ-1 покидает рибосому, *пространственное сближение СОО- и NH 3+-групп, *образвание пептидной связи (фермент пептидилтрансфераза - рибозим), *транслокация и. РНК с дипептидил-т. РНК (ГТФ и фактор ЭФ-2 – пептидилтранслоказа), *выход метионил-т. РНК из рибосомы, *освобождение А-участка. АУГ М А ГЦЦ

Элонгация: * комплекс а-а-т. РНК поступает в А-участок рибосомы, *А-а-т. РНК соединяеся с ЭФ-1 и ГТФ, *происходит гидролиз ГТФ и ЭФ-1 покидает рибосому, *пространственное сближение СОО- и NH 3+-групп, В освободившийся А-центр внедряется следующая аминоацил-т. РНК, и если ее *образвание пептидной связи (фермент комплементарен кодону антикодонпептидилтрансфераза), *транслокация закрепляется в этом м. РНК, то она и. РНК с дипептидил-т. РНК (ГТФ и при участии ГТФ и ЭФ-1. центре фактор ФЭ-2 – пептидилтранслоказа), Процесс повторяется снова и снова. *освобождение А-участка. Т М А ГЦЦ АЦЦ м. РНК

Терминация УЦА ГЦА ГГГ УАГ Элонгация продолжается до тех пор, пока в А-центре не появится один из нонсенс-кодонов (УАГ, УАА, УГА). Далее белковый фактор освобождения (RF) блокирует А-центр и гидролизует связь между т. РНК и пептидной цепью. Рибосома вновь диссоциирует.

Особенности рибосомального цикла • В стадии инициации рибосомального цикла м. РНК присоединяется к малой субчастице своим 5’-концом • Для реассоциации рибосомы и начала сборки полипептидной цепи требуется энергия в форме ГТФ, а также несколько белковых факторов инициации • В стадии элонгации также требуется энергия 2 молекул ГТФ на каждую вновь создаваемую пептидную связь, а также ряд элонгационных факторов, часть из которых является белковыми ферментами, а часть – рибозимами • Одна и та же молекула м. РНК может быть использована для трансляции одновременно несколькими рибосомами. Такая молекулярная конструкция называется полирибосомой (полисомой)

ПОЛИСОМА (ПОЛИРИБОСОМА) Растущий полипептид АУГ УГА

Посттрансляционный процессинг Удаление сигнального пептида с N-конца Химическая модификация (фосфорилирование, гликозилирование, гидроксилирование, АДФ-рибозилирование и т. д. ) Ограниченный протеолиз Фолдинг (шапероны) Углеводные группы Образование сложных белков Сигнальный пептид ЭПР Комплекс Гольджи Зрелый белок

Регуляция синтеза белка • Регуляция осуществляется на всех этапах синтеза белка • У про- и эукариот регуляторные факторы различны (субстраты и продукты ферментативных реакций - у прокариот, гормоны и цитокины – у эукариот)

Нарушения синтеза белка • Нарушения возможны на любых этапах синтеза белка • Антибиотики – инструмент нарушения синтеза белка

Антибиотики – ингшибиторы синтеза белка I. Ингибиторы репликации ДНК и транскрипции: -Актиномицин Д (внедряется между Г-Ц парами ДНК), -Рифампицин (ингибитор микробной ДНК-полимеразы), -Доксорубицин (внедряется между парами оснований ДНК) II. Ингибиторы трансляции: -Стрептомицин (ингибитор инициации и элонгации), -Тетрациклин (ингибитор присоединения аминоацил-т. РНК), -Эритромицин (ингибитор пептидилрансферазы), III. Ингибиторы посттрансляционного процессинга: -пенициллин (ингибитор синтеза мембранных пептидогликанов бактерий)