Трансляция

1. Матрица – мРНК.

2. Субстрат (из чего синтезируется продукт) – активированные аминокислоты.

3. Продукт –белок или ппц.

4. Источник энергии - АТФ, ГТФ, энергия макроэргических связей.

5. Ферменты, синтезирующие пептидную связь – пептидилтрансфераза (28S рРНК большой субъединицы рибосомы).

6. Локализация в клетке – цитоплазма.

7. Особенность: трансляция – единственный матричнй синтез, в котором матрица и продукт состоят из разных компонентов (матрица - нуклеотиды, продукт – аминокислоты).

Следовательно, должна существовать адаптерная молекула, которой является тРНК.

Этапы: 1) Инициация, 2) Элонгация – синтез ппц, 3) Терминация -конец синтеза

Механизм – в результате трансляции генетическая информация на матричной РНК переводится = транслируется в последовательность аминокислот в белке.

Прежде чем аминокислоты будут включены в синтез, они должны быть активированы.

Активация аминокислоты – присоединение аминокислоты к 3’-ОН концу тРНК макроэргической связью.

Процесс идет с затратой АТФ (2 макроэргических связи).

Для каждой аминокислоты - своя тРНК (согласно таблице кодов).

Присоединение катализируется специфичным ферментом – аминоацил-тРНК-синтетаза.

Например, активация глицина: тРНК связывается со специфичным ферментом - гицилтранфераза- дигидроуридиловой петлей. Фермент, используя АТФ, переносит аминокислоту на тРНК (α-карбоксильная группа аминокислоты соединяется с 3’-ОН группой тРНК макроэргической связью).

Образуется активированная аминокислота – глицил-тРНК (в общем случае – аминоацил-тРНК).

1.Инициация: Сборка белоксинтезирующего аппарата.

Вцитоплазме в свободном виде находятся:

3. активированный метионин – метианил-тРНК - тРНК^мет

Метионил-тРНК – инициирующая аминоацил-тРНК, т.к. с нее всегда начинается синтез белков у эукариот.

5. факторы инициации - Fi

6. ГТФ, АТФ

А) К малой субъединице рибосомы присоединяется инициирующая аминоацил-тРНК (метионил-тРНК), факторы инициации и ГТФ.

Б) Этот комплекс при использовании фактора инициации-«кэп-узнающего» - находит 5’-конец мРНК (где находится кэп) и присоединяется к нему.

В) Комплекс передвигается по мРНК от 5’ к 3’ (затрачивается 1 АТФ), пока не достигнет стартового кодона. Важно: кодирует метионин, с него всегда начинается биосинтез – АУГ на мРНК.

Г) При достижении комплексом АУГ от него отщепляются факторы инициации, гидролизируется ГТФ, присоединяется большая субъединица.

В рибосоме формируется Р-участок (для инициирующей аминоацил-тРНК) и А-участок.

2.Элонгация – синтез ппц (циклический)

1. Присоединение следующей аминоацил-тРНК в А-участок

2. Образование пептидной связи

3. Транслокация (перемещение) рибосомы

1 – в свободный А-участок присоединяется следующая аминоацил-тРНК согласно кодону мРНК. Затрачивается 1 ГТФ, принимают участие факторы элонгации.

2 – происходит разрыв макроэргических связей между аминокислотой и тРНК в Р-участке;

при участии фермента пептидилтрансфераза (28S рРНК большой субъединицы рибосомы) остаток аминокислоты из Р-участка соединяется пептидной СО-концом с аминогруппой аминокислоты из А-участка.

3 – под действие фактора элонгации-2 и ГТФ рибосома перемещается на один кодон 5’→3’.

При этом:

• Свободная тРНК из Р-участка остается за рибосомой

• В Р-участке оказывается тРНК с растущим пептидом, а А-участок свободный.

И все сначала.

Это продолжается, пока рибосома не встретит один из терминирующих или стоп-кодонов (УАА, УАГ, УГА) терминация не наступит.

К терминирующему кодону присоединяется фактор терминации, разрываются макроэргические связи между тРНК и синтезированной ппц. Фермент пептидилтрансфераза присоединяет к свободному СО-концу воду.

Так ппц освобождается из рибосомы, которая распадается.