АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Биосинтез белков - трансляция

Основной структурой синтезируемых белков является первичная структура (последовательность аминокислот в ППЦ), которая заложена в генетическом коде ДНК.

Генетический код имеет следующие характеристики:

Триплетность – состоит в том, что 1 аминокислота кодируется тремя нуклеотидами. Из 4 видов нуклеотидов ДНК при триплетности кода возможно 64 различных сочетания, что достаточно для кодирования 20 аминокислот.

Однозначность – 1 триплет кодирует только 1 аминокислоту.

Вырожденность – для кодирования 1 аминокислоты имеется несколько триплетов

Непрерывность – между триплетами отсутствуют нуклеотиды, не принадлежащие соседним триплетам.

Неперекрываемость – один нуклеотид не может одновременно принадлежать 2-м триплетам.

Универсальность – код в разных организмах одинаков, отвечает за одни и те же аминокислоты.

Таким образом, код ДНК является линейным непрерывным и однонаправленным. Последовательность нуклеотидов строго соответствует последовательности аминокислот в синтезируемом белке – принцип коллинеарности.

Для трансляции необходимы следующие факторы:

· Все виды РНК (тРНК, иРНК, рРНК)

· Аминокислоты в активной форме

· Макроэрги (донаторы энергии)

· Ферменты

· Добавочные белковые факторы

· Mg²⁺

На первой подготовительной стадии происходит активация аминокислот и связывание их со своей транспортной РНК. В этой стадии участвуют ферменты аминоацил-тРНК-синтетазы. Это специфичные ферменты, обеспечивающие соединение аминокислоты с соответствующей тРНК.

Инициация синтеза белка происходит при образовании инициирующего комплекса, который включает в себя иРНК+инициирующий кодон (АУК, АГУ). Своим КЭП-участком иРНК соединяется с малой субъединицей рибосомы. К инициирующему кодону присоединяется тРНК со своей первой аминокислотой (чаще всего метионином).

Элонгация включает в себя замыкание пептидной связи, транслокацию рибосомы по иРНК, присоединение большой субъединицы рибосомы. Все эти стадии требуют энергии ГТФ и АТФ. К малой субъединице присоединяется большая субъединица рибосомы и формируется два функциональных участка на рибосоме р-участок (пептидильный) и а-участок (аминоацильный). Первая тРНК с первой аминокислотой присоединена к р-участку, а а-участок оказывается свободным. К этому а-участку присоединяется своим антикодоном вторая тРНК со второй аминокислотой. Под действием фермента пептидилтрансферазы первая аминокислота отрывается от первой тРНК и присоединяется ко второй аминокислоте, формируется дипептид. В последующем происходит смещение (транслокация) рибосомы по иРНК на расстояние 3 нуклеотидов. При этом вторая тРНК с дипептидом оказывается в пептидильном участке, а а-участок освобождается. Первая тРНК покидает рибосому и уходит в цитозоль за новой аминокислотой, а к а-участку присоединяется третья тРНК. Затем дипептид переносится на третью аминокислоту→трипептид. Синтез ППЦ происходит от N-конца к С-концу.

Терминация происходит при приближении белоксинтезирующего комплекса к терминирующему кодону иРНК (УАГ, УГА). Этому кодону не соответствует ни одна из тРНК→не приносится новая аминокислота, и синтез белка обрывается.

Многие синтезированные белки в последующем подвергаются такому процессу как посттрансляционная модификация. Существует несколько её вариантов. Наиболее часто встречается:

1. частичный протеолиз – отщепление ненужных участков (профермент→фермент; прогормон→гормон)

2. модификация отдельных аминокислот:

· окисление (пролин→гидроксипролин в коллагене);

· фосфолирирование (фосфорилаза);

· гликозилирование (присоединение углевода);

· карбоксилирование (добавление группы - СООН, например, тромбин→активный тромбин)

3. присоединение простетической группы

4. замыкание дисульфидных мостиков

5. изменение олигомерности белка

В посттрансляционной модификации белков играют важную роль белки - шапероны (они «следят» за правильностью модификации).

В клинической практике применяют в качестве антибактериальных препаратов ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот и белка в микроорганизмах.

На стадии репликации:

Антимицин Д – встраивается в молекулу ДНК и блокирует синтез новой ДНК

Новобиацин – ингибирует ДНК-гиразу (топоизомеразу)

На стадии транскрипции:

Рифамицин – блокирует РНК-полимеразу

На стадии трансляции:

Тетрациклин, левомицетин – связывают либо малую, либо большую субъединицу рибосомы и тем самым блокируют синтез белка.

Пенициллин – блокирует синтез белков, входящих в оболочку микроорганизмов.

Дата добавления: 2015-09-27 | Просмотры: 893 | Нарушение авторских прав