30. Цикл работы рибосомы. Каталитические и функциональные центры.
Функциональные центры находятся на контактирующих поверхностях рибосом. На них есть центры связывания с мРНК, пептидил-тРНК, а так же центры, катализирующие образование пептидных связей и обеспечивающие продвижение рибосомы по мРНК.
Центр связывания мРНК (М-центр) - стостоит из рРНК
Пептидальный центр (П-центр) - содержит пептидил-тРНК с уже синтезированной частью пептидной цепи.
Е-центр - на него перемещается тРНК, потерявшая связь со строящимся пептидным остатком перед тем, как покинуть рибосому.
Аминокислотый центр (А-центр) - место связывания с очередной тРНК, принесшей аминокислоту.
Пептидил-трансферазный центр (ПТФ-центр) - каталитический (все остальные - функционаьные). Осущевстляет перенос пептидила на поступившую в А-центр тРНК с образованием пептидной связи.
Малая субъединица: А, М, и часть П-центра
Большая субъединица: П, ПТФ и часть А-центра
Цикл работы рибосомы:
Элементраный элонгационный цикл: прочитывается один триплет и образуется одна пептидная связь. В каждый момент рибосома сидит на мРНК и удерживает пептидил-тРНК. Когда пептидил-тРНК занимает П центр, у нее освобождается А-центр для связывания со следующей аминоацил-тРНК, соответствующей кодону. ПТФ-центр катализирует реакцию преноса пептида на новую тРНК (которая в А-центре), при этом удлинняясь на одну а.к. с С-конца. В итоге, в П-центре остается деацелированая тРНК, а на А-центре - пептидил-тРНК. Затем тРНК без аминокислоты выталкивается из П-центра, а на ее место перемешается пептидил-тРНК.
Конец цикла.
31. Элонгация трансляции. Участие белковых факторов.
Элонгация - наращивание блковой цепи. Для фазы элонгации необходимы: рибосома, аминоацил-тРНК, фермент ПТФ (пептидилтрансфераза), белковые факторы элонгации, 2 молекулы ГТФ на каждую образующуюся пептидную связь.
Белковые факторы обеспечивают связывание аминоацил-тРНК с соответствующим кодоном мРНК и продвижение рибосомы вдоль мРНК. Не учавсвтуют в образовании пептидной цепи.
Элонгация трансляции у бактерий обслуживается тремя белковыми факторами: EF-Tu, EF-Ts, EF-G, и может быть разделена на 3 стадии:
Связывание. Фактор элонгации EF1+ГТФ, свзяывание аминоацил-тРНК. На первой стадии к активному А-центру присоединяется аминоацил-тРНК, приносящая второй, после f-Met аминокислотный остаток, кодируемый вторым после триплета AUG кодоном мРНК. Поступая в А-центр, аминоцил-тРНК закрепляется в нем в комплексе с EF-Tu и GTP
Транспептидация. При участии EF-Tu происходит гидролиз GTP до GDP и фосфата, а выделевшаяся энергия расходуется на сближение двух акцептирующих концов молекул тРНК с прикрепленными к ним аминокислотными остатками
Транслокация. Фактор элонгации EF2+ГТФ. Перемещение рибосомы. Комплекс EF-Tu-GTP покидает рибосому и регенерируется с участием фактора EF-Ts, так что фактор EF-Tu вновь оказывается связанным с молекулой GTP, а затем со следующей молекулой аминоацил-тРНК
32. Антибиотики ингибиторы первого этапа элонгации трансляции.
Левомицин (хлорамфинекол - у бактерий, циклогескамид у эукариот) - приосединяется к 50S субъединице рибосомы, подавляя пептидилтрансферазную реакцию.
Тетрациклины - связываются с 30S субъединицей рибосомы и блокируют присоединение аминоацил-тРНК в А-центре рибосомы. Эффективны против возбудителей многих болезней.
Пример: Пуромицин - аналог концевого участка аминоацил-тРНК - адениловой кислоты. Легко взаимодействует с А-центром, но не несет на себе триплета антиодона,что тормозит элонгацию пептидной цепи и происходит преждевременная терминация.
Стрептомицин – нарушает инициацию
Неомицин - обуславливают ошибки в трансляции мРНК, приводящие к нарушению соответствия между кодонами и а.к., в результате чего синтезируется аномальный белок.
Фусидовая кислота – подавляет стадию транслокации, блокируя высвобождение EF-G-GTP
Рицин (токсин клещевины) – N-гликозидаза, удаляющаяя адениновое основание в одной из рРНК, и инактивирующая больщую субъединицу. Одна молекула рицина способна разрушить десятки тысяч рибосом и уничтожить клетку.