БХ - 4 семестр / Разное / Б

1. Аминокислота + АТФ = Аминоациладенилат + Н4Р2О7

2. А-а-аденилат + tРНК = А-а-tРНК + АМФ

А-а-tРНК поступает на рибосому, как субстрат для биосинтеза белка.

Инициация синтеза начинается с образования инициаторного комплекса с помощью малой субъединицы рибосомы ,

mРНК , первой tРНКMet и 3 основных факторов инициации (всего их 9).

На следующем слайде смотри-

инициация синтеза белка на mРНК, содержащей 5’-кэп и 3’-роly-А конец.

ФИ-1, ФИ-2, ФИ-3 факторы инициации.

171

Р и А это пептидильный и аминоацильные участки рибосомы

Для начала биосинтеза необходимо, чтобы над центром А оказался один из 2 инициирующих кодоновGUG или AUG, находящихся в структуре mРНК.

172

На следующем слайде показана схема элонгации синтеза белка.. Кружки с обозначениями n, n-1,n+1 это аминокислотные остатки, синтезируемой белковой молекулы.

ФЭ-1, ФЭ-2, это факторы элонгации

Движение рибосомы вдоль цепи mРНК задает строгий временной порядок вхождения в рибосому разных

a-a - tРНК в соответствии с порядком расположения кодирующих нуклеотидных комбинаций вдоль mРНК

173

Каждый аминокислотный остаток, связанный со своей a-a—tРНК, ковалентно присоединяется рибосомой к растущей полипептидной цепи, а деацилированная tРНК освобождается из рибосомы.

В такой последовательности строится полипептидная цепь.

Для процесса элонгации требуется 2 молекулы ГТФ (GTP) и 2 фактора элонгации.

При этом рибосома смещается на один триплет по mРНК, с помощью фермента пептидилтансферазы.

И центр А опять свободен для приема новой tРНК, комплементарной соответствующему кодону mРНК.

174

Процесс терминациии

Как только в центр А попадает один из трех терминирующих кодонов (УАА,

УАГ УГАили UAA, UAG, UGA), сразу

выделяется фактор рекогниции – R (узнавания).

Этот фактор занимает центр А, и дальнейший синтез невозможен.

С помощью Н2О идет гидролиз между tРНК и синтезированной полипептидной цепи, которая сходит с рибосомы.

Рибосома диссоциирует.

175

Формирование функционального белка

По мере синтеза полипептидной цепи она частично высовывается из рибосомы и начинает сворачиваться в глобулу (котрансляционный фолдинг).

176

По завершению синтеза, и по прочтении всей mРНК, полипептидная цепь освобождается из рибосомы и окончательно сворачивается

(посттрансляционный фолдинг).

Это процесс формирования правильного расположения молекулы белка в пространстве.

Зависит от энергии и от белков

шаперонов.

Синтезируемый белок может транспортироваться через клеточные мембраны.

Сворачивание белка и его транспорт сопровождается различными ковалентными модификациями с помощью ферментов.

177

Ингибиторы биосинтеза белка

Рибосомы бактерий и митохондрии клеток высших эукариот отличаются от рибосом клеток млекопитающих.

Бактериальные рибосомы меньше и содержат другой, более простой набор РНК и белков. Это широко используется в клинической практике, т.к. многие эффективные антибиотики избирательно реагируют с белками прокариотических рибосом и ингибируют бактериальный синтез белка. Бактерии либо гибнут, либо останавливаются в развитии

Антибиотики – вещества, синтезируемые микроорганизмами и подавляющие

размножение бактерий, других микробов, а

также вирусов и клеток. Большинство антибиотиков

продуцируются микроорганизмами из рода актиномицетов (Streptomyces sp.) и определенными грибами.

Однако существуют и синтетические антимикробные вещества, такие как

сульфаниламиды и ингибиторы гираз.

178

•Интеркаляторы, такие как

рифамицин, рубомицин и актиномицин D, встраиваются в двойную спираль ДНК, таким образом препятствуя репликации и транскрипции.

•Интеркаляторы токсичны и для эукариот, поэтому их применение в качестве цитостатиков ограниченно.

Синтетические ингибиторы ДНК-топоизомераз,

так называемые –Ингибиторы гираз

воздействуют на репликацию, и тем самым подавлют репродукцию бактерий.

К ингибиторам трансляции относится большая группа антибиотиков, воздействующих на рибосому:

Аминогликозиды,

Тетрациклины,

Эритромицин,

Пуромицин,

Хлорамфеникол.

Тетрациклины – антибиотики широкого

спектра действия.

Аминогликозиды – воздействуют на все фазы трансляции белка.

179

Эритромицин – нарушает нормальную функцию большой рибосомной субчастицы.

Хлорамфеникол – является одним из немногих природных нитросоединений,

ингибирующих пептидилтрансферазу.

Бета-лактамные антибиотики

(наиболее известные пенициллины и цефалоспорины) – ингибируют синтез клеточных стенок бактерий.

Белок р53

Белок р53 (или его ген) активируется в ответ на разнообразные повреждения клеточной структуры:

разрывы ДНК, нерепарируемые изменения,

нарушения расхождения хромосом в митозе,

разрушения микротрубочек.

180