I) Инициация трансляции.

Стадия инициации, являющаяся «точкой отсчета» начала синтеза белка, требует соблюдения ряда условий, в частности наличия в системе, помимо 70S (или 80S) рибосом, инициаторной аминоацил-тРНК (аа-тРНК), инициирующих кодонов в составе мРНК и белковых факторов инициации. Экспериментально доказано, что синтез белка инициирует единственная аминокислота – метионин.

Укажем также, что 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.

Катализирующая II стадию трансформилаза оказалась более специфичной, чем метионил-тРНК-синтетаза: она не формилирует ни свободный метионин, ни метионин в комплексе с тРНКМет .

Необходимым условием инициации, является также наличие инициирующих кодонов, кодирующих формилметионин. У бактерий эту функцию выполняют триплеты АУГ и ГУГ мРНК. Однако они кодируют формилметионин ( или начальный метионин в эукариотической клетке) только будучи начальными триплетами при считывании мРНК. Если эти триплеты являются обычными, т.е. внутренними, то каждый из них кодирует свою аминокислоту: в частности, АУГ кодирует метионин, а ГУГ – валин

II)Элонгация трансляции. Процесс элонгации полипептидной цепи у Е. coli начинается с образования первой пептидной связи и непосредственно, точнее топографически, связан с большой субчастицей (50S) рибосомы, содержащей два центра для связывания тРНК: один из них называется аминоацильным (А), другой – пептидильным (П)

Процесс элонгации принято делить на 3 стадии: узнавание кодона и связывание аминоацил-тРНК, образование пептидной связи и транслокация. На I стадии в соответствии с природой кодона мРНК в свободный А-участок рибосомы доставляется аминоацил-тРНК при участии фактора элонгации. Этот процесс требует затраты энергии и сопряжен с гидролизом ГТФ и образованием прочно связанного комплекса к аминоацильному центру в соответствии с кодоновым триплетом на мРНК.

С этого момента начинается II стадия элонгации – образование первой пептидной связи. Для этого в рибосоме осуществляется ферментативная реакция транспептидирования между формилметионил-тРНК в П-центре и новой аа-тРНК в А-центре. В процессе этой реакции остаток формилметионина переносится на свободную NH -группу аа-тРНК и замыкается первая пептидная связь в будущей полипептидной цепи. Параллельно из пептидильного центра освобождается тРНКфМет в цитозоль. Фермент, катализирующий реакцию транспептирования, получил название пептидилтрансферазы.

На III стадии процесса элонгации необходимо иметь свободный аминоацильный центр для присоединения следующей аа-тРНК. Достигается транслокация благодаря передвижению рибосомы относительно мРНК при участии фермента транслоказы.

Таким образом, на стадии элонгации происходит последовательное наращивание полипептидной цепи по одной аминокислоте в строгом соответствии с последовательностью триплетов (кодонов) в молекуле мРНК.

III)Терминация трансляции. На IV стадии биосинтеза белка завершается синтез полипептидной цепи в 70S рибосоме при участии трех белковых факторов терминации (рилизинг-факторов).Эти белки обозначаются RF-1 RF-2 и RF-3.В клетках животных открыт один-единственный белок с аналогичным свойством – рилизинг-фактор R. После того как терминирующий кодон мРНК занимает свое место в аминоацильном центре рибосомы, к нему присоединяется не тРНК, поскольку отсутствуют соответствующие антикодоны тРНК, узнающие этот терминальный сигнал, а один из белковых факторов терминации и блокируется дальнейшая элонгация цепи.

30.Аминоацил-тРНК-синтетазы более 60 макромол-л,вход. В состав 70S или 80S рибосом , и около 10 макромол-л (называемых белковыми факторами ),приним-х непосредственное участие в системе трансляции .Процесс трансляции может быть условно разделен на 2 этапа .Активирование АМК .Необходимым условием явл.наличие в системе активир-х АМК ,располагающих своим внутренним запасом энергии .Активация свободных АМК осуществляется при помощи специфических ферментов аминоацил-тРНК-синтетаз в присутствии АТФ .Этот процесс протекает в 2 стадии причем обе катализ-ся 1-м ф-том .На первой стадии АМК реагирует с АТФ и образуется пмрофосфат и промежуточный продукт,который на 2-й стадии реагирует с соответствующей 3`-ОН-тРНК в результате чего образуется аминоацил-тРНК и освобождается АМФ .Аминоацил-тРНК располагает необходимым запасом энергии .Необходимо подчеркнуть,что АМК присоединяется к концевому З`-ОН-гидроксилу (или 2`-ОН) АМФ,который вместе с 2-мя ост-ми ЦМФ образует концевой триплет ЦЦА,явл-ся одинаковым для всех тРНК.2-й этап инициации трансляции требует соблюдения ряда условий:налич. в сис-ме рибосом, инициаторной аминоацил-тРНК, инициирующих кадонов в составе мРНК и белковых факторов инициации, формилметионин .м-ииииииикролекул