Читайте также:
|
1 этап – этап активации аминокислот
Компоненты:
1. 20 аминокислот
2. 20 ферментов аминоацил-т-РНК-синтетаз
3. 20 и более т-РНК, а также АТФ и ионы Мg²+
На этом этапее осуществляется АТФ-зависимые превращения аминокислот в аминоацил-т-РНК.
1 стадия – из аминокислоты и АТФ образуется аминоацил-аденилат – это активированное соединение (ангидрид), в котором карбоксильная группа аминокислоты соединена с фосфатной группой адениновой кислоты.
2 стадия – аминоацидная группа аминоацил-аденилата переносится на молекулу соответствующей т-РНК. В результате образуется аминоацил-т-РНК – это активированное соединение, участвующее в биосинтезе белка. Этот процесс активизируется аминоцаил-т-РНК-синтетазами.
Во всех случаях на 2-ой стадии активированная аминокислота присоединяется к остатку адениловой кислоты, или адениловому нуклеотиду в триплете ЦЦА (ССА) на третьем конце молекулы т-РНК (3’-Т-РНК).
Молекулы т-РНК переводят информацию, заключенную в и-РНК на язык белка.
Таким образом, генетический код расшифровывается с помощью двух адаптаров: это т-РНК и аминоцаил-т-РНК-синтетаза, в результате чего каждая аминокислота может занять место, определенное ей триплетной нуклеотидной последовательностью в и-РНК, т. е. своим кодоном.
Для дальнейшего синтеза необходимы рибосомы. Синтез белков, входящих в состав рибосомной структуры, происходит цитоплазме, самосборка – в ядрышке за счет взаимодействия молекул белков и рибосомной РНК при участии ионов Мg²+.
р-РНК выполняет роль каркасов для упорядоченного расположения рибосомных полипептидов.
Суб-частицы в рибосоме расположены несимметрично, имеют неправильную форму, и соединены друг с другом так, что между ними остается бороздка, через которую проходит молекула и-РНК в процесс синтеза полипептидной цепи, а также 2-ая бороздка, удерживающая растущую полипептидную цепь.
2 этап – Инициация полипептидной цепи
Компоненты:
1. и-РНК, гуанозинтрифосфат (ГТФ), ионы Мg²+
2. N-формилметионил-т-РНК
3. Инициирующий кодон в и-РНК
4. Рибосомные субчастицы (30S, 50S)
5. Факторы инициации (IF 1;2;3)
У E. coli и других прокариот N-концевой аминокислотой при сборке полипептидной цепи всегда является остаток N-формилметианила.
Стадии образования инициирующего комплекса
1 стадия
A) В результате взаимодействия 30S субъединицы (субчастицы) и фактора инициации образуется структура, в которой белок препятствует ее ассоциации с 50S субчастицей.
B) Присоединение к 30S субчастице и-РНК достигается с помощью инициирующего сигнала, представляющего собой богатую пуриновыми основаниями последовательность, центр которой находится на расстоянии 10 нуклеотидов от 5’-конца инициирующего кодона и-РНК.
C) Первый транслируемый кодон расположен на расстоянии 25 нуклеотидов от 5’ конца.
D) Инициирующий сигнал, представленный коротким участком и-РНК, в результате взаимодействия с комплементарной последовательностью нуклеотидов, расположенных с 3-го конца 30S субчастицы, способствует фиксированию и-РНК в нужном для инициации положении.
E) Это взаимодействие обеспечивает правильное положение инициирующего кодона на 30S субчастице.
2 стадия
A) К комплексу, состоящему из 30S субчастицы, фактора инициации и и-РНК, присоединяются ранее связавшиеся с N-формилметионилом т-РНК, второй фактор инициации и гуанозин-трифосфат (ГТФ).
B) Возникновение функционально активной 70S рибосомы а результате присоединения 50S-рибосомной субчастицы к ранее образовавшейся комплексной структуре.
3 стадия – приготовление инициирующего комплекса к продолжению процесса трансляции.
3 этап – Элонгация
На этой стадии происходит синтез полипептидной цепи.
Компоненты:
1. Инициирующий комплекс – 70S рибосома.
2. Набор аминоацил-т-РНК
3. Фактор элонгации, цианозинтрифосфат (ГТФ)
4. Пептидилтрансфераза, ионы Мg²+
Элонгация – это циклический процесс.
Стадии элонгации
1 стадия – образование аминоацил-т-РНК, которая является комплементарным кодон-антикодоновым взаимодействием, а также специфической связью между участками молекул т-РНК и р-РНК.
2 стадия - подготовка для вступления остатков аминокислот в реакцию образования пептидной связи.
3 стадия (транслокация) – это перемещение рибосомы вдоль и-РНК на один кодон. На образование однопептидной связи затрачивается энергия гидролиза 2-х молекул ГТФ.
A) Свободная т-РНК отделяется и уходит в цитоплазму.
B) В дальнейшем аминоацильный участок вновь подготовлен для связывания очередной аминоацил-т-РНК, антикодон который комплементарен следующему кодону и-РНК – начинается новый цикл элонгации.
4 этап – Терминация.
Компоненты:
АТФ Терминирующий кодон и-РНК Факторы освобождения полипептида
1) Рост полипептидной цепи продолжается, пока один из 3-х терминирующих кодонов (УАА, УГА, УАГ) не поступит в рибосому. В этом случае кодон-антикодо-нового взаимодействия не происходит.
2) К терминирующему кодону присоединяется ответственный за терминацию фактор, в результате прекращается дальнейший рост белковой цепи.
3) Синтезируемый белок, и-РНК и т-РНК определяются от рибосомы.
4) И0РНК распадается до свободных рибонуклеидов, а т-РНК и рибосомы, распавшись на две субъединицы, участвуют в новых циклах трансляции.
5 этап – Процессинг
Компоненты:
1. Специфические ферменты
2. Кофакторы
Образующиеся полипептидные цепи формируют более сложные белки или управляют процессами метаболизма в качестве ферментов.
На одной молекуле и-РНК работает несколько и более (до 100) рибосом. Они образуют полисому, и на каждой рибосоме строится своя полипептидная цепь (в биосинтезе гемоглобина участвуют полсомы из 5-6 рибосом).
Отличие биосинтеза белка
1. У прокариот – транскрипция и трансляция связаны между собой и синтез белка начинается сразу же на продолжающей синтезироваться молекуле и-РНК.
2. У эукариот – сначала на ДНК синтезируется и-РНК, затем она созревает и только зрелая участвует в трансляции.
Дата добавления: 2014-12-18; просмотров: 66 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |