close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Презентация

код для вставкиСкачать
Лекция 8. Биосинтез белка:
РНК →полипептид →белок
Мяндина Галина
Ивановна
Д.б.н., профессор
Трансляция – это процесс синтеза
полипептидной цепи в рибосомах
• Синтез белка - это циклический
многоступенчатый энергозависимый
процесс, в котором свободные
аминокислоты полимеризуются с
образованием полипептидов
• Информация о последовательности
аминокислот в белке записана в генах в
виде триплетов ДНК (РНК)
Компоненты белок синтезирующего комплекса
Первичная структура белка – это
последовательность аминокислот в полипептиде
• Информация о первичной структуре белка
записана в ДНК (гене) с помощью генетического
кода
Таблица генетического кода
Генетический код:
• Триплетный: каждая аминокислота кодируется
триплетом нуклеотидов ДНК и соответствующим
кодоном иРНК.
• Однозначный: один кодон соответствует одной
аминокислоте
• Непрерывный: кодоны мРНК не отделены друг от
друга (отсутствуют «запятые»)
• Вырожденный (избыточный): одна аминокислота
может кодироваться разными кодонами
• Не перекрывающийся: каждый нуклеотид в мРНК
принадлежит только одному кодону (исключения
обнаружены у вирусов).
• Универсальный: генетический код одинаков для всех
организмов.
• в митохондриях и у инфузорий генетический код
имеет некоторые отличия
Строение мРНК прокариот и эукариот
100
Восток
Запад
Север
50
0
1 кв
2 кв
3 кв
4 кв
• 5’- UTR (лидер)содержит последовательность Шайна-Далгарно
(прокариоты), или М. Козак (эукариоты)
• ORF(рамка считывания): от старт-кодона (AUG) до стоп-кодона
• 3’-UTR (трейлер)
• мРНК эукариот дополнительно содержит 5’- кэп и 3’-поли(А)фрагмент
Схема строения мРНК эукариот
5’- m7G_5’-UTR____АУГ_________________stop_3’-UTR____poly(А) -3’
5’- m7G – кэп (7’- метилгуанозин)
5’-UTR – 5’- не транслируемый участок мРНК
АУГ – инициирующий кодон мРНК
_________________ - кодирующая часть
Stop – стоп- кодон
3’-UTR – 3’- не транслируемый участок мРНК
poly(А) - 3’ – поли(А) фрагмент
Структура и функции тРНК
• Транспорт
аминокислот к
рибосоме
• Узнавание кодона
мРНК
Образование аминоацил-тРНК
• Каждая тРНК специфична к
одной аминокислоте и к
одному кодону мРНК
• Аминокислота
активируется (+АТФ) и
присоединяется к тРНК с
помощью фермента
аминоацил-тРНК синтетазы
Узнавание кодона мРНК
• Взаимодействие кодон - антикодон
основано на принципах комплементарности
и антипараллельности:
• 3’----Ц - Г- А*------5’
• 5’-----Г- Ц- У*------3’
Антикодон тРНК
Кодон мРНК
• Гипотеза качания (wobble)
была предложена Ф. Криком:
• 3’- основание кодона мРНК имеет нестрогое
спаривание с 5’- основанием антикодона
тРНК:
• У (мРНК) может взаимодействовать с А и Г
(тРНК)
Строение рибосом
Отличия рибосом прокариот и эукариот
Рибосомы
80S (эукариоты)
70S (прокариоты)
Субъдиницы
30S
50S
40S
60S
Типы рРНК
16S
23S; 5S
18S
28S; 5,8S; 5S
Количество
молекул
белков в
субъединицах
21 “S”
32 “L”
33
45-50
Функциональные участки рибосом
• Р – пептидильный
участок для
пептидил-тРНК
• А – аминоацильный
участок для
аминоацил-тРНК
• Е – участок для
выхода тРНК из
рибосомы
Этапы трансляции
1. Инициация
2. Элонгация
3. Терминация
Инициация трансляции прокариот
• 30S – субъединица
• факторы инициации IF
(initiation factor): IF1, IF2
и IF3
• инициаторная тРНКf
• инициирующая
аминокислота: N- fmet
• (N-формилметионин)
• комплекс–fmet- тРНКf
• мРНК
• ГТФ
• 50S – субъединица
Элонгация трансляции прокариот
•
•
•
•
Факторы элонгации:
EF-Tu+ГТФ – перемещает аминоацил-тРНК в А-сайт
EF-Ts восстанавливает активную форму EF-Tu (+ГТФ)
Пептидилтрансфераза – катализирует образование пептидной
связи между аминокислотами
• EF-G участвует в транслокации рибосомы, используя энергию
ГТФ.
Элонгационный цикл
рибосомы
Элонгационный цикл рибосомы
• Факторы элонгации EF (elongation factors): EF-Tu и
EF-Ts, EF-G и ГТФ
• EF-Tu-ГТФ – перемещает аминоацил-тРНК в А-сайт
• EF-Ts восстанавливает активную форму EF-Tu:
• EF-Tu – ГДФ + EF-Ts- ГТФ → EF-Tu – ГТФ + EF-Ts- ГДФ
• Пептидилтрансфераза – катализирует образование
пептидной связи. Находится в 50S субъединице
рибосомы.
• тРНК в Р-участке отрезается и покидает рибосому.
• Фактор EF-G участвует в транслокации,происходит
гидролиз ГТФ.
• В Р-участке находится пептидил-тРНК, А-участок
свободен.
• Следующая аминоацил-тРНК занимает А-сайт и т.д.
Терминация трансляции
• Факторы терминации (releasing factors): RF1, RF2 и RF3 и ГТФ
• в А-участок входит стоп-кодон (УАА, УАГ или УГА), с которым
• связывается фактор RF1 или RF2 (необходим фактор RF3 и
ГТФ)
• Происходит гидролиз связи между пептидом и пептидил-тРНК
• тРНК, мРНК и полипептид покидают рибосому,
• рибосома распадается на субъединицы (необходим фактор IF3)
Инициация трансляции эукариот:
сканирующая модель (М. Козак, 1982г.)
• 40S субъединица с факторами инициации
eIF (eIF1, eIF2, eIF3, eIF4, eIF5) и мет-тРНКi
присоединяется к кэпу и движется вдоль
мРНК, сканируя 5’- UTR (лидер)
• 40S субъединица находит старт-кодон АУГ
• к комплексу присоединяется 60S
субъединица и начинается элонгация
Отличия трансляции прокариот и эукариот
• Отличия имеются в процессе инициации
трансляции
• Процессы элонгации и терминации
трансляции в клетках эукариот и
прокариот аналогичны, но
• у эукариот функции EF-Tu и EF-G
выполняют белки eEF1α eEF2
• в терминации трансляции эукариот
участвует два белковых фактора
Ингибитор
Механизм действия
Ингибиторы трансляции прокариот
Хлорамфеникол
Ингибирует действие пептидилтрансферазы прокариот
Стрептомицин
Ингибирует инициацию синтеза белка у прокариот
Тетрациклин
Ингибирует связывание аминоацил-тРНК
субъединицей рибосомы прокариот
Неомицин
Действие аналогично стрептомицину
Эритромицин
Ингибирует
прокариот
транслокацию
большой
с
малой
субъединицы
Ингибиторы трансляции эукариот
Пуромицин
Препятствует транслокации пептида, происходит ранняя
терминация трансляции у прокариот и эукариот
Дифтерийный
токсин
инактивирует действие
еEF-2
Рицин
Обнаружен в бобах, катализирует разрезание рРНК
больщой субъединицы рибосом эукариот
Циклогексамид
Ингибирует действие пептидилтрансферазы эукариот
фактора элонгации эукариот
Документ
Категория
Презентации по биологии
Просмотров
126
Размер файла
3 208 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа