Етапи синтезу білка - студопедія
В процес синтезу білка включається близько 300 типів макромолекул - білків і нуклеїнових кислот, з них близько 100 беруть участь в активації амінокислот і перенесення їх на рибосоми, понад 60 - в складі рибосом, понад 10 білкових факторів беруть участь у процесах трансляції. Синтез йде в напрямку від вільного амінного кінця до вільного Карбоксильні кінця: NH2 → СООН (Рис. 11.2).
Мал. 11.2. Принципова схема біосинтезу білка (по А.С. Спіріну).
Активація амінокислот відбувається в цитоплазмі за допомогою ферментів аміноацил-т-РНК-синтетаз за участю АТФ, в результаті утворюється аміноацил-т-РНК:
Активована амінокислота переноситься до місця синтезу білка - до полірібосомному комплексу. Наступний етап біосинтезу білка - трансляція - відбувається в рибосомі і має 3 стадії: ініціацію, елонгацію, терминацию.
Ініціація трансляції забезпечується спеціальними білками, їх близько 10, початкова ділянка містить метіонін, тобто початок синтезу обумовлено кодоном форміл-метіоніну (початковий метіонін). При цьому антикодон (мет-тРНК) цяць з'єднується з кодоном АУГ і-РНК, утворюється ініціативний комплекс - до 40 S рибосомной частини приєднується мет-тРНК, потім 60 S субчастіца рибосоми (ріс.11.3.).
Ріс.11.3. Схематичне зображення взаємодії формілметіоніл-т-РНК і мРНК з 40S субодиниці рибосоми (а) і транслює 80 S рибосоми (б).
Після утворення комплексу 80 S рибосома + і-РНК, починається елонгація, тобто подовження поліпептидного ланцюга. У рибосомі утворюється пептидний зв'язок між амінокислотами за рахунок енергії ГТФ. Після приєднання черговий амінокислоти відбувається рух рибосоми уздовж ланцюга і-РНК з 5 'до 3' кінця на 3 нуклеотиду (один до дон) для кожної амінокислоти.
Терминация трансляції здійснюється за участю трьох білкових факторів. Останній терминирующего кодон обумовлює відділення і-РНК від 80S і 80S рибосома розпадається на складові субчастіци 60 і 40 S, які надходять в клітинний пул і використовуються для утворення і-РНК - рибосомного комплексу. Одна і-РНК транслюється не однієї рибосомою, а одночасно багатьма рибосомами (полірібосоми, полісоми), що значно прискорює синтез білка (рис. 11.2.).
Постсинтетическом модифікація білків відбувається в кілька етапів: на початку видаляється сигнальний пептид (з 15-30 амінокислотних залишків) - специфічна протеаза отщепляет початковий N - кінцевий метіонін. Таким чином, відщеплюється частина молекули у проферментов (пепсиноген, проінсулін і т.д.). Потім відбувається хімічна модифікація ферментних білків -ковалентное приєднання простетичної групи до молекули білка, наприклад, приєднання пірідоксальсульфата до білкової частини амінотрансфераз; гликозилирование - приєднання олігосахаридних залишків в глікопротеїну; гидроксилирование пролина, лізину, метилювання лізину і глутамату, ацетилювання N-кінцевих амінокислот, фосфорилювання серину, треоніну, тирозину і т.д. Укладання білкової молекули -освіту вторинної, третинної і четвертинної структур так само відбувається після синтезу - утворення первинної структури білкової молекули.