Вопрос 2:

ТРАНСЛЯЦИЯ: синтез белка

•Место синтеза: рибосомы Матрица: мРНК

•Субстраты: аминокислоты (АК) Адапторы: тРНК

•Источники энергии: АТФ, ГТФ

•Кофактор: Mg 2+ (стабилизирует структуру рибосом)

•Факторы инициации (IF), элонгации (EF), терминации (RF)

•Активация АК: связывание с тРНК (аминоацил-тРНК-синтетазы)

•Инициирующая аминоацил-тРНК (аа-тРНК): мет-тРНК

•Инициирующий кодон мРНК: AUG

•Этапы: инициации, элонгации, терминации

•Образуется колинеарный матрице продукт – белок (последовательность АК соответствует последовательности кодонов мРНК)

•Биологический код: запись информации о последовательности АК в белке с помощью последовательности нуклеотидов

Свойства биологического кода

Триплетность

Наличие терминирующих кодонов (UAA, UAG, UGA)

Специфичность

Вырожденность

Универсальность

Однонаправленность

Колинеарность

1 этап трансляции: инициация К мРНК присоединяется малая субъединица рибосомы, фактор инициации IF, мет-тРНК и ГТФ. Когда комплекс свяжется с кодоном AUG, происходит присоединение большой субъединицы рибосомы, что сопровождается гидролизом ГТФ и отделением IF. Формируется полноценная рибосома с пептидильным (Р) и аминоацильным (А) центрами

2 этап трансляции: элонгация (рост пептидной цепи)

Стадии элонгации:

Связывание аа-тРНК в А-центре при участии фактора элонгации EF1 и с затратой энергии ГТФ

Образование пептидной связи между АК Р-центра и АК А-центра при участии пептидилтрансферазы

Перемещение рибосомы по мРНК (транслокация) в направлении от 5′- к 3′-концу с использованием энергии ГТФ и при участии фактора элонгации EF2

Многократное повторение стадий

3 этап трансляции: терминация Высвобождение пептида из связи с тРНК и рибосомой:

Стоп-кодоны UAA, UAG, UGA попадают в А-центр

Высвобождение полипептида при участии факторов терминации RF1, RF3 и энергии ГТФ

Посттрансляционные модификации белков – образование функционально активных белков

Частичный протеолиз

Фолдинг – формирование пространственной структуры (II, III) при участии белков-шаперонов

Модификация аминокислот (гликозилирование, фосфорилирование, ацилирование, метилирование……)

Образование дисульфидных связей (цистеин-цистеин)

Присоединение простетической группы (сложные белки)

Сборка протомеров в олигомерные белки (формирование IV структуры)

Ингибиторы транскрипции и трансляции - антибактериальные препараты

К ингибиторам матричных синтезов, оказывающим противобактериальное действие, относят вещества, блокирующие синтез РНК или белка. В эту группу входит широко применяемый в клинике рифампицин, получаемый на основе природного антибиотика рифамицина. Антибиотики из семейства рифамицинов ингибируют только бактериальную ДНК-зависимую РНК-полимеразу,связываясь с β-субъединицей фермента и препятствуя инициации транскрипции . Их применяют для лечения туберкулёза, так как эти препараты не влияют на работу ядерных РНК-полимераз эукариотических клеток. Однако они могут ингибировать синтез митохондриальных РНК, хотя дозы препарата, при которых блокируется образование митохондриальных РНК, выше тех, что используют в лечении инфекционного заболевания.

Большая группа антибиотиков является ингибиторами трансляции : тетрацик-лины, эритромицин, пуромицин, хлорамфени-кол и аминогликозиды. Так, один из наиболее известных аминогликозидов стрептомицин ингибирует инициацию синтеза белка у прокариотов и вызывает ошибки в прочтении информации, закодированной в мРНК. Его часто назначают при лечении инфекционных заболеваний сердца. К антибиотикам широкого спектра действия относяттетрациклины. Они связываются с 30S субъединицей рибосомы и блокируют присоединение аминоацил-тРНК в А-центр рибосомы, тем самым нарушая элонгацию полипептидной цепи. Тетрациклины эффективны

Таблица 4-5. Антибиотики - ингибиторы матричных биосинтезов как лекарственные препараты

Антибиотики	Механизм действия
Ингибиторы репликации
Дауномицин Доксорубицин	Внедряются («интеркалируют») между парами оснований ДНК и нарушают репликацию и транскрипцию
Актинрмицин D
Мелфалан	Алкилирует ДНК и нарушает репликацию
Номермицин Новобиоцин	Ингибируют ДНК-топоизомеразуП, ответственную за суперспирализацию ДНК, нарушают репликацию и транскрипцию
Ингибиторы транскрипции
Рифамицины	Связываются с бактериальной РНК-полимеразой и препятствуют началу транскрипции
Ингибиторы трансляции
Тетрациклины	Ингибируют элонгацию: связываются с 30S субъединицей рибосомы и блокируют присоединение аа-тРНК в А-центр
Левомицетин	Присоединяется к 50S субъединице рибосомы и ингибирует пептидилтрансферазную активность
Эритромицин	Присоединяется к 50S субъединице рибосомы и ингибирует транслокацию
Стрептомицин	Ингибирует инициацию трансляции. Связывается с 30S субъединицей рибосомы, вызывает ошибки в прочтении информации, закодированной в мРНК

в отношении возбудителей многих болезней. Левомицетин (хлорамфеникол) также относят к антибиотикам широкого спектра действия. Он ингибирует синтез белка за счёт присоединения к 50S субъединице рибосомы, подавляя пептидилтрансферазную активность.

Пенициллины и цефалоспорины относят к группе β-лактамных антибиотиков, продуцируемых плесенью штамма Penicillum. В структуре этих молекул присутствует реакционно-способное β-лактамное кольцо, вызывающее ингибирование синтеза клеточных стенок у грамотрицательных микроорганизмов. Действие этих антибиотиков направлено на фермент, обеспечивающий образование поперечных связей в структуре белков клеточной стенки бактерий. Необратимое ингибирование активности этого фермента ведёт к образованию изменённых клеточных стенок и гибели бактерий в процессе размножения.

и сравнительно мало токсичны для человека. Это объясняется различиями в структуре РНК-полимераз, РНК и белков рибосом в эукариотических и прокариотически клетках.