1. Биосинтез белка. Активация аминокислот, трансляция. Ингибиторы синтеза белка. Влияние облучения на синтез белка.

Активация аминокислот.

Требуется:

- аминокислота,

- т-РНК,

-АТФ,

-ионы магния,

-кодазы.

1) АМК + АТФ -> аминоациладенилат + ФФн

2) Аминоациладенилат + т-РНК -> АМФ + аминоацил-тРНК

Трансляция – синтез белка на матрице РНК.

- ДНК – код АТГ,

- и-РНК – кодон УАУ,

- т –РНК – антикодон АУГ.

Этапы трансляции

- инициация

- элонгация

- терминация

1.Инициация.

Инициирующий кодон – АУГ.

- Рост цепей идёт с N-конца.

- Синтез начинается с N-формилметионина.

Необходимые компоненты:

- рибосомы,

- инициирующий кодон,

- инициаторная аминоацил-тРНК,

- факторы инициации (IF1, IF2, IF3),

- ГТФ,

- ионы магния.

-Процесс формилирования предотвращает участие аминогруппы АМК в образовании пептидной связи и обеспечивает синтез белка в направлении от аминогруппы к карбоксильной.

- IF3 первым связывается с малой субъединицей рибосомы.

- IF3 обеспечивает узнавание участка на м-РНК, куда присоединяется формилметионин-тРНК.

- IF 1 способствует связыванию формилметионин-тРНК с малой субъединицей рибосомы и присоединению к ней м-РНК.

- IF 2 способствует объединению большой и малой субчастиц.

Образование инициаторного комплекса.

- Осуществляется путём

присоединения белковых факторов,

формилметионин-тРНК, ГТФ

к малой субчастице рибосомы,

к которой комплементарно

антикодону

присоединяется м-РНК,

при участии кодона АУГ.

- После присоединения 50S

субчастицы рибосома становится

функционально активной.

2. Элонгация

Необходимо:

- т-РНК,

- АМК,

- ГТФ,

- ионы магния,

- рибосомы,

- факторы элонгации,

- м-РНК

Формилметионин-тРНК поступает сначала на А-центр, а потом на Р-центр.

Участок А получает другую АМК. Для этого необходим ГТФ.

Рибосома делает «шаг» по м-РНК на один кодон.

Формилметионин переходит на А-участок с Р-участка. На А-участке происходит синтез пептидной связи под влиянием пептидилтрансферазы.

Рибосома перемещается на один кодон. Дипептид вновь переносится на Р-участок под влиянием пептидилтранслоказы.

На А-участок поступает третья АМК.

При перебросе в участок А дипептида образуется трипептид.

Главное событие транслокации – перемещение пептидил-тРНК

из А в Р-участок рибосомы.

Антикодон тянет за собой кодон матрицы, приводя к

перемещению матрицы на один триплет относительно рибосомы.

Для синтеза одной пептидной связи нужно 4 АТФ:

2 АТФ - на активацию АМК и

2 ГТФ - на включение АМК т-РНК в А-центр и транслокацию.

3. Терминация

Необходимы:

рибосомы,

факторы терминации (3),

м-РНК,

терминирующие кодоны УАГ, УАА, УГА.

От рибосомы отделяется белок, т-РНК, м-РНК.

м-РНК распадается до рибонуклеотидов.

Ингибиторы синтеза белка

50% антибиотиков являются ингибиторами белкового синтеза,

20% - антибиотиков ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот.

Репликацию нарушают антибиотики, химические яды, вирусы.

Аметоптерин

структурный аналог фолиевой кислоты,

ингибирует дегидрофолатредуктазу,

конкурирует с фолиевой кислотой за фермент, так как структурно похож на неё, но коферментом быть не может.

Он ингибирует перенос одноуглеродных остатков, необходимых для синтеза нуклеиновых кислот, содержащихся в клетках белой крови и тем самым снижает их число, резко повышенное при ряде форм острого лейкоза.

Ингибиторы транскрипции

Антибиотики

Аналоги нуклеозидов (кордицепин, цитозинарабинозид)

Алкалоиды (винкристин, винбластин – противоопухолевые препараты)

Яды и токсины

Ингибиторы трансляции

антибиотики

яды и токсины

Влияние облучения на синтез белков

Наиболее чувствительны ткани в состоянии митоза (костный мозг, эпителий кишечника).

Наиболее устойчивы - клетки ЦНС.

Если повреждаются соматические клетки, то они гибнут или укорачивается срок их жизни.

В половых клетках изменения передаются по наследству.

При облучении активируется СРО

гибель клетки,

мутации,

торможение деления.

Действие на репликацию

мутации типа делеции,

нарушается связь ДНК с гистоновыми и негистоновыми белками,

хромосомные аберрации,

тормозится репарация ДНК.

Влияние облучения на транскрипцию.

подавление активности ферментов транскрипции,

нарушение процессинга РНК.

Влияние облучения на трансляцию.

тормозится сборка инициаторного комплекса,

происходит сборка белка с изменённой первичной структурой,

появляются функционально неполноценные белки.