
- •Лекция 9. Матричные биосинтезы биосинтез нуклеиновых кислот
- •Биосинтез днк (репликация)
- •Этапы биосинтеза днк
- •Синтез днк на матрице рнк
- •Биосинтез рнк
- •Синтез рнк на матрице рнк
- •Безматричные синтезы
- •Биосинтез белка Генетический код
- •Белковый синтез
- •1) Подготовительная стадия
- •Транспортная рнк (тРнк)
- •2) Инициация трансляции
- •3) Элонгация трансляции
- •4) Терминация трансляции
- •5) Постсинтетическая модификация белка (процессинг)
- •Транспорт синтезированных белков через мембраны
- •Регуляция синтеза белка
- •Ингибирование синтеза белка
- •Вопросы генной инженерии. Создание и использование рекомбинантных днк
- •Методы создания рекомбинантных днк
- •4. Клонирование (размножение) рекомбинантной днк:
- •1 Способ. Трансдукция.
- •2 Способ. Трансформация (прямое введение гена в клетку):
4) Терминация трансляции
Необходимы: терминирующие кодоны (УАА, УАГ, УГА), факторы терминации (релизинг-факторы).
Для терминирующих кодонов отсутствуют соответствующие им тРНК. Когда в рибосому поступает терминирующий кодон, к нему присоединяется фактор терминации. Меняется специфичность пептидилтрансферазы, происходит гидролиз связи между синтезированным пептидом и последней тРНК, и освобождается белок. Расходуется энергия ГТФ.
Группа рибосом вместе с матричной РНК (мРНК) образуют полирибосому или полисому, что увеличивает скорость синтеза белка.
5) Постсинтетическая модификация белка (процессинг)
На этой стадии происходит формирование третичной структуры и процессинг молекулы полипептида.
Синтезированная на рибосоме полипептидная белковая молекула несет информацию и называется конформационной, т.е. она подвергается превращению (процессингу) в строго определенное трехмерное тело, несущее уже функциональную информацию.
Это справедливо для белков со структурной функцией, но не для биологически неактивных молекул - предшественников белков. Их функциональная активность проявляется в результате превращений, называемых постсинтетической или посттрансляционной модификацией. В процессе синтеза 20 аминокислот могут быть включены в его состав. После трансляции посттрансляционная модификация расширяет функциональный состав белка:
- отщепление N-конца формилметионина или метионина;
- отщепление сигнальных пептидов;
- присоединение простетической группы;
-фосфорилирование гистонов и негистоновых белков хроматина;
- метилирование радикалов лизина и аргинина;
- присоединение олигосахаридных фрагментов к радикалам аспарагина, серина;
- и т.д.
Выбор правильной структуры белка происходит при участии белков - шаперонов. Гидрофобные участки на поверхности глобулы шаперонов-70 взаимодействуют с гидрофобными участками синтезированной цепи, защищая ее от неправильных взаимодействий с другими белками цитозоля. Шапероны-60 участвуют в исправлении пространственной структуры неправильно свернутой или поврежденной цепи.
Транспорт синтезированных белков через мембраны
У эукариот мРНК образуется в ядре и поступает в рибосому, находящуюся в цитозоле клетки. Синтезированной белок поступает из рибосомы в цитозоль. Если он не используется для нужд самой клетки, т.е. относится к экспортируемым (секретируемым) белкам, то он переносится через клеточную мембрану при помощи низкомолекулярных пептидов (15-30 аминокислотных остатков), содержащих гидрофобные радикалы. Это лидирующие или сигнальные пептиды. Сигнальные пептидные последовательности образуются в рибосомах с N-конца при синтезе белка по сигнальным кодонам, расположенным сразу после инициаторного, и узнаются рецепторными участками эндоплазматической сети. В мембране формируется канал, через который сигнальный пептид проникает внутрь цистерны эндоплазматического ретикулума, и протаскивает за собой синтезируемую молекулу белка. Под действием сигнальной пептидазы N-концевая сигнальная последовательность отщепляется, а белок через аппарат Гольджи выходит из клетки в форме секреторного пузырька.