Матричные биосинтезы: трансляция, регуляция биосинтеза белка

Июль 27, 2022

Главная
Биология
Матричные биосинтезы: трансляция, регуляция биосинтеза белка

Содержание

2. План лекции: 1. Трансляция: необходимые условия и основные этапы; 2. Регуляция биосинтеза белка у прокариот; 3.
3. Трансляция (лат.: translatio - передача) - процесс преобразования генетического текста иРНК в последовательность аминокислот полипептидной цепи.
4. Условия трансляции: иРНК; Рибосомы (для эукариот характерны более крупные рибосомы - 80S, состоящие из 40S (малой)
5. Схема строения тРНК
6. Условия трансляции: 5). Аминоацил-тРНК-синтетазы (22 вида); 6). Энергия АТФ, ГТФ.
7. 7). Mg2+ 8). Белковые факторы: кэп-связывающие белки, факторы инициации трансляции, элонгации, высвобождения.
8. Этапы трансляции:
9. Рекогниция:
10. Инициация - начало процесса трансляции. Данный этап наиболее сложен, он включает в себя несколько фаз. 1).
11. 2) Подготовка иРНК к трансляции:
12. 3) Подготовка инициаторной аа-тРНК. стартовый кодон – АУГ В качестве инициаторной аа-тРНК выступает метионил-тРНК (мет-тРНК) Подготовка
14. 4) Образование инициирующего комплекса:
15. 5) Связывание мРНК с инициирующим комплексом. Для связывания требуется белковый фактор инициации - 1 (ФИ-1) и
17. 6) Поиск стартового кодона (метионина; АУГ) и комплементарное взаимодействие с ним антикодона инициаторной аа-тРНК (мет-тРНК).
18. 7) Связывание 80S-рибосомы с комплексом иРНК-мет-тРНК, ФИ-2, ГТФ Большая субъединица рибосомы (60S) присоединяется к малой (40S)
20. Элонгация (продолжение трансляции) включает три последовательные фазы.
21. 1) Присоединение к следующему кодону иРНКкомп-лекса следующей аминокислоты-1 с тРНК- (аа-тРНК).
22. 2) Пептизация с формированием пептида в А-участке и освобождением Р-участка рибосомы от предыдущей аа-тРНК Пептидилтрансфераза -
24. 3) Транслокация.
26. Терминация. Терминирующий кодон распознается специальными белковыми факторами высвобождения (R-факторами, от англ.: to release – освобождать).
27. Процессинг белка (созревание) Процессинг белка включает совокупность изменений в структуре того или иного полипептида, заканчивающихся формированием
28. Химическая модификация белка включает: - ограниченный протеолиз: а) отщепление N-концевой аминокислоты (метионина); б) отщепление пептидного фрагмента.
29. Процессинг может быть котрансляционным (химическая модификация происходит при незаконченном синтезе полипептида, т. е. во время элонгации)
30. Регуляция активности генов у прокариотов. Теория оперона Франсуа Жакоб и Жак Моно, исследуя индукцию β-галактозидазы, расщепляющей
35. Регуляция биосинтеза белка у эукариот 1. На уровне транскрипции: а) групповая репрессия генов белками гистонами; б)
36. 2. Регуляция на уровне процессинга мРНК: а) Синтезируется избыточное количество пре-иРНК. Решается сколько её молекул будет
38. Скачать презентацию

Слайд 2

План лекции:
1. Трансляция: необходимые условия и основные этапы;
2. Регуляция биосинтеза белка

у прокариот;
3. Регуляция биосинтеза белка у эукариот.

Слайд 3

Трансляция (лат.: translatio - передача) - процесс преобразования генетического текста иРНК

в последовательность аминокислот полипептидной цепи.

Слайд 4

Условия трансляции:
иРНК;
Рибосомы (для эукариот характерны более крупные рибосомы - 80S, состоящие

из 40S (малой) и 60S (большой) субъединиц. Для прокариот - 70S, включающие 30S и 50S субъединицы);
3) Аминокислоты (22 вида);
4). тРНК (50 видов);

Слайд 5

Схема строения тРНК

Слайд 6

Условия трансляции:
5). Аминоацил-тРНК-синтетазы (22 вида);
6). Энергия АТФ, ГТФ.

Слайд 7

7). Mg2+
8). Белковые факторы: кэп-связывающие белки, факторы инициации трансляции, элонгации, высвобождения.

Слайд 8

Этапы трансляции:

Слайд 9

Рекогниция:

Слайд 10

Инициация - начало процесса трансляции. Данный этап наиболее сложен, он включает

в себя несколько фаз. 1). Подготовка рибосомы к трансляции:

Слайд 11

2) Подготовка иРНК к трансляции:

Слайд 12

3) Подготовка инициаторной аа-тРНК.
стартовый кодон – АУГ
В качестве инициаторной аа-тРНК выступает

метионил-тРНК (мет-тРНК)
Подготовка инициаторной мет-тРНК включает
присоединение к ней белкового фактора
инициации - 2 (ФИ-2) и ГТФ

Слайд 13

Слайд 14

4) Образование инициирующего комплекса:

Слайд 15

5) Связывание мРНК с инициирующим комплексом. Для связывания требуется белковый фактор

инициации - 1 (ФИ-1) и энергия АТФ.
Кэп и КСБ обеспечивают присоединение инициирующего комплекса именно к 5`-концу мРНК. При этом, стартовый кодон мРНК несколько удален от присоединившегося комплекса.

Слайд 16

Слайд 17

6) Поиск стартового кодона (метионина; АУГ) и комплементарное взаимодействие с ним

антикодона инициаторной аа-тРНК (мет-тРНК).

Слайд 18

7) Связывание 80S-рибосомы с комплексом иРНК-мет-тРНК, ФИ-2, ГТФ
Большая субъединица рибосомы (60S)

присоединяется к малой (40S) только после
нахождения кодона АУГ (т.е. после фазы 6).
Присоединение 60S рибосомы приводит к:
1) гидролизу ГТФ, находившегося в составе инициирующего комплекса;
2) высвобождению белковых факторов инициации ФИ-3, ФИ-2, ФИ-1 и КСБ.

Слайд 19

Слайд 20

Элонгация (продолжение трансляции) включает три последовательные фазы.

Слайд 21

1) Присоединение к следующему кодону иРНКкомп-лекса следующей аминокислоты-1 с тРНК- (аа-тРНК).

Слайд 22

2) Пептизация с формированием пептида в А-участке и освобождением Р-участка рибосомы

от предыдущей аа-тРНК

Пептидилтрансфераза - фермент 60 S
рибосомы, который катализирует процесс
образования пептидной связи, а также
разрыв сложноэфирной связи между тРНК и
аминокислотой Р-участка.

Слайд 23

Слайд 24

3) Транслокация.

Слайд 25

Слайд 26

Терминация. Терминирующий кодон
распознается специальными белковыми
факторами высвобождения (R-факторами, от
англ.:

to release – освобождать).

Слайд 27

Процессинг белка (созревание)
Процессинг белка включает совокупность изменений в структуре того

или иного полипептида, заканчивающихся формированием структурно и функционально зрелой белковой молекулы.

Слайд 28

Химическая модификация белка включает:
- ограниченный протеолиз:
а) отщепление N-концевой аминокислоты (метионина);

б) отщепление пептидного фрагмента.
Затем происходит его химическая модификация:
- ацетилирование;
- фосфорилирование;
- гликозилирование;
- гидроксилирование;
- окисление аминокислот;
- образование четвертичной структуры.

Слайд 29

Процессинг может быть котрансляционным (химическая модификация происходит при незаконченном синтезе

полипептида, т. е. во время элонгации) и посттрансляционным (процессинг осуществляется после завершения этапа терминации).

Слайд 30

Регуляция активности генов у прокариотов. Теория оперона
Франсуа Жакоб и Жак

Моно, исследуя индукцию β-галактозидазы, расщепляющей лактозу в клетках Е. coli, в 1961 г. сформулировали гипотезу оперона, которая объясняла механизм контроля синтеза белков у прокариот.

Слайд 31

Слайд 32

Слайд 33

Слайд 34

Слайд 35

Регуляция биосинтеза белка у эукариот
1. На уровне транскрипции:
а) групповая репрессия генов

белками гистонами;
б) амплификация генов - образование дополнительного количества копий одного и того же гена, что усиливает биосинтез иРНК;
в) регуляция транскрипции сигналами-усилителями – энхансерами. Их генерируют специальные элементы ДНК.

Слайд 36

2. Регуляция на уровне процессинга мРНК:
а) Синтезируется избыточное количество пре-иРНК. Решается

сколько её молекул будет превращено в иРНК.
б) Дифференциальный процессинг пре-иРНК (альтернативный сплайсинг) – решаются какие из молекул её будут превращаться в иРНК.
3. Регуляция на уровне стабильности и активности иРНК. Существуют вещества, усиливающие или снижающие продолжительность существования образовавшейся иРНК.
4. Регуляция на уровне трансляции в рибосоме. Некоторые вещества могут распознавать образовавшиеся молекулы иРНК и усиливать на них биосинтез белка.
5. Регуляция на этапе процессинга синтезированного белка. Решается какие из синтезированных молекул белков будут подвергнуты процессингу.

Матричные биосинтезы: трансляция, регуляция биосинтеза белка

Содержание

План лекции:1. Трансляция: необходимые условия и основные этапы;2. Регуляция биосинтеза белка

Трансляция (лат.: translatio - передача) - процесс преобразования генетического текста иРНК

Условия трансляции:иРНК;Рибосомы (для эукариот характерны более крупные рибосомы - 80S, состоящие

Схема строения тРНК

Условия трансляции:5). Аминоацил-тРНК-синтетазы (22 вида);6). Энергия АТФ, ГТФ.

7). Mg2+8). Белковые факторы: кэп-связывающие белки, факторы инициации трансляции, элонгации, высвобождения.