Энергозависимость синтеза белка.
Для образования одной пептидной связи в процессе синтеза ППЦ минимально затрачивается:
1) В процессе активации АК - 1 мол. АТФ (т.е. высокоэнергетические связи).
2) В процессе инициации трансляции - 1 мол. АТФ и 1 мол. ГТФ.
3) В процессе элонгации - 2 мол. ГТФ
Всего 5 макроэргов. Кроме того, для исправления ошибочного включения АК в ППЦ используется дополнительное количество АТФ.
Регуляция синтеза белка у эукариот осуществляется на этапе транскрипции и трансляции.
I На этапе транскрипции есть белки-регуляторы: индукторы - способствующие, и репрессоры - блокирующие переписыванию информации с ДНК на М-РНК. В молекуле ДНК существуют участки, состоящие из генов, кодирующих строение регуляторных белков (ген-регулятор) и генов контролирующих синтез регуляторных белков (ген-оператор), называемые опероном.
Схема строение оперона:
Ген ген оператор
р
егулятор
промотор
энхансер сайленсер структурные гены
РНК-полимераза
Белок-регулятор
имеет 2 центра связывания:
центр связывания
с оператором
2. центр связывания
с эффектором-индуктором или
эффектором-супрессором
1. Ген регулятор кодирует структуру белков-регуляторов.
2. Промотор – область присоединения РНК-полимеразы.
3. Оператор – участок ДНК, к которому присоединяются белки-регуляторы. В нем различают 2 фрагмента:
а) I фрагмент – энхансер (усилитель), стимулирующий транскрипцию. К нему присоединяется регуляторный белок-индуктор. Активатором белка-индуктора является эффектор-индуктор. К эффекторам-индукторам относят субстраты метаболических путей.
б) II фрагмент – сайленсер (глушитель), подавляющий транскрипцию. К нему присоединяется регуляторный белок-репрессор. Активатором белка-репрес-сора является эффектор-корепресор. К эффекторам-корепрессорам относят конечные продукты метаболических путей.
Роль эффекторов-индукторов и эффекторов-корепрессоров могут играть некоторые гормоны, а также ионы металлов и повышенная температура.
4. Структурные гены – участки ДНК, кодирующие структуру определенного белка.
II. На этапе трансляции можно изменить (↓ или ↑) скорость синтеза белка следующим образом:
а) путём изменения соотношения процессов фосфорилирования-дефосфо-рилирования фактора инициации 1 F2, который активен в фосфорилированной форме, а в дефосфорилированной – нет;
б) путём присоединения или отщепления белков-ингибиторов к м-РНК. Когда этот белок связан с м-РНК то трансляция не идет и наоборот.
в) с использованием принципа корреляции.
Пример. Если внутриклеточная концентрация гена высока, то тогда синтезируется адекватное большое количество глобина, если концентрация гема мала, то соответственно синтезируется малое адекватное количество глобина.