Галерея диаграмм связей синтез белка
Молекулярная биология, Здоровье человека, 9-е издание, включая систему синтеза белка, Связь между аминокислотами и тРНК, Процесс синтеза пептидной цепи и т.д.
Отредактировано в 2024-02-08 16:54:41синтез белка
система синтеза белка
мРНК (матрица)
Кодон (триплетный код): В области открытой рамки считывания мРНК каждые три соседних нуклеотида представляют собой группу, кодирующую информацию о начале/остановке синтеза аминокислотной или пептидной цепи.
Всего имеется 64 кодона, 61 кодирующий 21 аминокислоту, и 3 стоп-кодона, не кодирующих ни одной аминокислоты. AUG не только представляет собой метионин, но также представляет собой стартовый кодон, если он расположен в месте начала трансляции мРНК.
Характеристики генетического кода
1. Направленность
Направление чтения перевода может быть только от 5’-конца к 3’-концу.
2. Преемственность
В кодонах мРНК нет спейсерных нуклеотидов, и кодоны читаются непрерывно до появления терминатора.
Сдвиг рамки: если нуклеотид, число которого не кратно 3, вставлен в открытую рамку считывания, это приведет к сдвигу открытой рамки считывания мРНК. Мутация сдвига рамки: Сдвиг рамки приводит к последующим изменениям в кодирующей последовательности аминокислот, в результате чего кодируемый белок полностью теряет или меняет свою первоначальную функцию.
3. Вырождение
Некоторые аминокислоты могут кодироваться несколькими кодонами.
4. Возможность поворота
Кодоны функционируют при трансляции путем спаривания с антикодоном тРНК, но это спаривание иногда не соответствует строго принципу спаривания оснований Уотсона-Крика.
5. Универсальность
Все живое на Земле имеет общий генетический код (за некоторыми исключениями).
тРНК (специфический линкер)
сайт связывания аминокислот
Аденилат 3’-OH на конце -CCA аминокислотного плеча тРНК.
сайт связывания мРНК
Антикодон антикодоновой петли тРНК
Аминокислоты, участвующие в образовании пептидной цепи, должны соединиться с соответствующей тРНК с образованием аминоацил-тРНК, которая затем транспортируется к рибосоме.
рибосома (местоположение)
Двигайтесь вдоль 5’-конца цепи матричной мРНК к 3’-концу.
Положение А (аминоацильная позиция): связывает аминоацил-тРНК.
Положение P (пептидильное положение): связывает пептидил-тРНК.
Положение E (положение выброса): высвобождает т-РНК, содержащую выгруженные аминокислоты.
Различные ферменты и белковые факторы
Питание от ATP или GTP
Множественные ферменты, Mg2
белковый фактор
① Факторы инициации: прокариотический IF, эукариотический eIF.
②Фактор элонгации: прокариотический EF, эукариотический eEF.
③Фактор терминации (фактор высвобождения): прокариотический RF, эукариотический eEF.
Соединение аминокислот с тРНК
Распознавание кодонов мРНК и антикодонов тРНК в основном определяется тРНК и не имеет ничего общего с аминокислотами.
Точность связывания аминокислот с тРНК является ключом к правильному синтезу белка. Точность прикрепления аминокислот к тРНК определяется ферментами аминоацил-тРНК.
Реакционный процесс, катализируемый аминоацил-тРНК-синтетазой.
①Катализирует разложение АТФ на пирофосфат и АМФ.
② АМФ, фермент и аминокислота объединяются в промежуточный комплекс (аминоацил-АМФ-фермент), в котором карбоксильная группа аминокислоты и фосфат аденозинфосфата соединяются через ангидридную связь для активации.
③ Активированная аминокислота соединяется со свободной гидроксильной группой в 2'- или 3'-положении рибозы аденилата на 3'-CCA-конце тРНК посредством сложноэфирной связи с образованием соответствующей аминоацил-тРНК и аденозинмонофосфата. (AMP) распространяется в бесплатной форме.
Синтез пептидной цепи требует специальной стартовой аминоацил-тРНК.
Прокариоты: fMet-tRNAfMet
Эукариоты: тРНКиМет
Процесс синтеза пептидной цепи
прокариоты
Материалы: малая субъединица 30S, мРНК, fMet-tRNAfMet, большая субъединица 50S, три IF, GTP и Mg2.
начинать
1. Разделение больших и малых субъединиц рибосом.
2. мРНК связывается с большими и малыми субъединицами рибосомы.
3. fMet-tRNAfMet связывается с положением P рибосомы.
4. Формирование комплекса инициации трансляции.
продлевать
1. Кэрри (регистрация): процесс, при котором аминоацил-тРНК попадает в А-участок рибосомы по матрице мРНК.
2. Образование пептидов: процесс, при котором аминокислоты, переносимые тРНК в положениях A и P рибосомы, конденсируются в пептиды.
3. Транслокация. После реакции образования пептида рибосоме необходимо переместить один кодон на расстояние до 3’-конца мРНК, прежде чем она сможет прочитать следующий кодон.
прекращение
подтема
эукариоты
начинать
1. Образование инициирующего комплекса до 43S.
2. Связывание мРНК с малой субъединицей рибосомы.
3. Связывание мРНК с малой субъединицей рибосомы.
продлевать
Процесс аналогичен процессу у прокариот, но необходимые факторы элонгации другие.