14. Белок – синтезирующая система у эукариотов. Последовательность событий при образовании полипептидной цепи на рибосоме: инициация, элонгация и терминация. Функционирование полирибосом.

Многоступенчатый матричный синтез белка, или собственно трансляцию, протекающую в рибосоме, также условно делят на 3 стадии: инициацию, элонгацию и терминацию. Инициация трансляции. Стадия инициации, являющаяся «точкой от­счета» начала синтеза белка, требует соблюдения ряда условий, в частности наличия в системе. Синтез белка ини­циирует единственная аминокислота-метионин. В кодовом «словаре» име­ется только один кодон для метионина (АУГ), однако во всех живых организмах открыты две тРНК для метионина: одна используется при инициации синтеза белка, другая - для включения метионина во внут­реннюю структуру синтезируемого полипептида в стадии элонгации эукариотическая клетка не нуждается в формилировании метионина. У прокариот синтез N-формилметионил-тРНК протекает в две стадии*. Данную стадию катализирует метионил-тРНК-синтетаза. Реакция нуж­дается в доставке энергии гидролиза АТФ*. Процесс элонгации полипептидной цепи у Е. coli начинается с образования первой пептидной связи и непосредственно, связан с большой субчастицей (50S) рибосомы, содержащей два центра для связывания тРНК: один из них называется аминоацильным (А), другой-пептидильным. Также участвует три белковых фактора - элонгационные факторы трансляции. Процесс элонгации принято делить на 3 стадии: узнавание кодона и связывание аминоацил-тРНК, образование пептидной связи и трансло­кация. Терминация трансляции. На IV стадии биосинтеза белка завершается синтез полипептидной цепи в 70S рибосоме при участии трех белковых факторов терминации (рилизинг-факторов). Эукариотический рилизинг-фактор eRF узнает все три терминирующих кодона (нонсенс-кодоны) и индуцирует освобождение синтезированного полипептида опосредованно через пептидилтрансферазу. Одна мат­ричная мРНК транслируется не одной рибосомой, а одновременно многими рибосомами, расположенными близко друг к другу. Подобные скопления рибосом на мРНК получили название полирибосом, или полисом. Они значительно повышают эффективность использования мРНК, т. е. ускоряют синтез белка. Рибосомы движутся в направлении вдоль цепи мРНК, причем каждая рибосома работает самостоятельно, синтезируя отдельный белок. Полисома, таким образом, позволяет обеспечить высокую скорость транс­ляции единственной мРНК.

15. Четвертичная структура белков. Особенности строения и функционирования олигомерных белков на примере гемсодержащих – гемоглобина и миоглобина.

Под четвертичной структурой подразумевают способ укладки в простран­стве отдельных полипептидных цепей, обладающих одинаковой (или раз­ной) первичной, вторичной или третичной структурой, и формирование единого в структурном и функциональном отношениях макромолекулярного образования. Многие функциональные белки состоят из нескольких полипептидных цепей, соединенных не главновалентными связями, а неко-валентными (аналогичными тем, которые обеспечивают стабильность тре­тичной структуры). Каждая отдельно взятая полипептидная цепь, получив­шая название протомера, мономера или субъединицы, чаще всего не обладает биологической активностью. Эту способность белок приобретает при определенном способе пространственного объединения входящих в его состав протомеров, т. е. возникает новое качество, не свойственное моно­мерному белку. Образовавшуюся молекулу принято называть олигомером. Молекул а гемоглобина состоит из двух одинаковых а- и двух B-полипептидных цепей, т.е. представляет собой тетрамер. Содержит четыре полипептидные цепи, каждая из которых окружает группу гема-пигмента. В определенных условиях (присутствие солей, 8М мочевины или резкие изменения рН) молекула гемоглобина обратимо диссоциирует на две а- и две В-цепи. Эта диссоциация обусловлена разрывом водородных связей. После удаления солей или мочевины происходит автоматическая ассоциа­ция исходной молекулы гемоглобина.