Учреждение образования

”ПОЛЕССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ“

Факультет биотехнологический

Кафедра биохимии и биоинформатики

Управляемая самостоятельная работа № 2

на тему:

Биосинтез белков (трансляция)

Подготовил					Децук Валерия Петровна
Студент 2 курса, гр.22БХ-1		(подпись) __________________2023

Проверил		Аль Меселмани Моханад Али
Доцент	(подпись) ___________________2023

ПИНСК 2023

Оглавление

Глава 1. Общая информация 3

Глава 2. Активация аминокислот 4

Глава 3. Инициация роста полипептидной цепи 6

Глава 4. Элонгация 8

Глава 5. Терминация 10

Глава 6. Посттрансляционный процессинг 12

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 13

Глава 1. Общая информация

Биосинтез белка – это сложный многостадийный процесс синтеза полипептидной цепи из аминокислот, происходящий на рибосомах с участием молекул мРНК и тРНК. Процесс биосинтеза белка требует значительных затрат энергии.

Синтез белка является основой жизнедеятельности клетки. Для осуществления этого процесса в клетках всех без исключения организмов имеются специальные органеллы – рибосомы. Рибосомы представляют собой рибонуклеопротеидные комплексы, построенные из 2 субъединиц: большой и малой. Функция рибосом заключается в узнавании трёхбуквенных (трёхнуклеотидных) кодонов мРНК, сопоставлении им соответствующих антикодонов тРНК, несущих аминокислоты, и присоединении этих аминокислот к растущей белковой цепи. Двигаясь вдоль молекулы мРНК, рибосома синтезирует белок в соответствии с информацией, заложенной в молекуле мРНК.

Биосинтез белка протекает в пять стадий.

1. I стадия – активация аминокислот. Протекает в цитозоле клетки. Связана с образованием активных комплексов аминокислот с транспортными РНК.

2. II стадия – инициация роста полипептидной цепи. Заключается в образовании инициирующего комплекса, способного начать синтез полипептидной цепи.

3. III стадия – элонгация. Последовательный рост полипептидной цепи на рибосоме.

4. IV стадия – терминация. Завершение синтеза полипептидной цепи и её высвобождение в цитозоль клетки.

5. V стадия – посттрансляционный процессинг. Приводит к образованию зрелой белковой молекулы, имеющей нативную конформацию, способную выполнять характерную для неё функцию.

Глава 2. Активация аминокислот

Основными участниками первой стадии являются молекулы тРНК и аминокислоты. Аминокислоты присоединяются к акцепторным концам молекул тРНК ферментами аминоацил-тРНК-синтетаза (aminoacyl-tRNA synthetase).

Фермент аминоацил-тРНК-синтетаза (aminoacyl-tRNA synthetase) присоединяет аминокислоту к свободному 2' (класс I аминоацил- тРНК-синтетаз) или 3' (класс II аминоацил-тРНК-синтетаз) гидроксилу пентозы аденозина на 3'-конце молекулы тРНК в ходе АТФ-зависимой реакции.

В клетке существует 20 аминоацил-тРНК-синтетаз. Каждая из 20 различных синтетаз распознает одну аминокислоту и все совместимые с ней (родственные) тРНК.

Реакция аминоациллирования тРНК происходит в два этапа. Сначала в активном центре фермента α-карбоксил аминокислоты атакует α-фосфат АТФ и образуется фосфорилированная форма аминокислоты – аминоациладенилат. Затем, aминоацильный остаток передаётся на соответствующую тРНК.

Впоследствии на рибосоме антикодон аминоацил-тРНК связывается с кодоном в мРНК так, чтобы активированная аминокислота могла быть присоединена к растущей полипептидной цепи. На рисунке приведена схема активации фенилаланина (Phe.)

Молекулы тРНК выполняют роль «словаря» при «переводе» генетической информации с четырёхбуквенного языка ДНК на 20-буквенный язык белков.

Рисунок 1 – Вторичная структура тРНК

Рисунок 2 – аминоациллирование тРНК