Синтез полипептидных цепей на рибосомах

Сборка полипептидных цепей белков происходит на рибосомах в соответствии с информацией, поступающей из ядра с м-РНК.

В составе рибосомы имеется 4 функциональных центра:

1. центр связывания мРНК;

2. П-центр - центр связывания тРНК, несущей синтезируемую полипептидную цепь;

3. А-центр - центр связывания тРНК, несущей очередную аминокислоту, которая будет присоединяться к синтезируемой полипептидной цепи;

4. Т-центрили пептидилтрансферазный центр, обеспечивающий образование пептидных связей в синтезируемом полипептиде:

Процесс трансляции принято делить на три фазы: инициацию, элонгацию и терминацию.

1. Инициация-Инициация синтеза белка. Во всех синтезируемых белках первой аминокислотой является N-формилметионин, кодируемый кодоном мРНК-АУГ, названным инициирующим кодоном. Радикал формил защищает аминогруппу (N-конец) метионина растущей полипептидной цепи. На этапе инициации принимают участие белковые факторы инициации, отвечающие за присоединение мРНК к рибосоме и за закрепление N-формилметионил-тРНК на кодоне АУТ.тРНКмет закрепляется на кодоне АУТ с помощью комплементарного тринуклеотида УАЦ, который называется антикодоном. В результате согласованного действия всех участников этапа инициации происходит сборка транслирующей рибосомы - комплекса, состоящего из рибосомы, мРНК и N-формилметионил-тРНК. В транслирующей рибосоме выделяют два центра: пептидный (Р) и аминоацильный (А). На этапе инициации N-формилметионил-тРНК присоединяется к мРНК в пептидильном центре, все последующие аминоацил-тРНК присоединяются к мРНК в аминоацильном центре.

Элонгация

На этапе элонгации происходит постепенное наращивание полипептидной цепи. Белковые факторы элонгации обеспечивают связывание аминоацил-тРНК с соответствующим кодоном мРНК, а также продвижение рибосомы вдоль мРНК. Пептидилтрансфераза - это фермент, обеспечивающий рост полипептидной цепи. Он является одним из белков большой субчастицы рибосомы. Этап элонгации условно можно разбить на три стадии.

ü Первая стадия отвечает за правильное закрепление аминоацил-тРНК на соответствующем кодоне мРНК в аминоацильном центре рибосомы. Этому способствуют белковые факторы элонгации.

ü На второй стадии происходит образование пептидной связи между двумя аминокислотными остатками; катализирует этот процесс пептидилтрансфераза.

ü На третьей стадии элонгации происходят три перемещения. Рибосома передвигается вдоль мРНК на расстояние одного кодона. В результате такого перемещения кодон АУГ и тРНКмет оказываются за пределами рибосомы, в пептидильном центре располагается дипептидил-тРНК, а аминоацильный центр освобождается для новой аминоацил-тРНК..

Терминация

В структуре мРНК есть кодоны, не несущие информации ни об одной протеиногенной аминокислоте. Они называются бессмысленными или терминаторными. Таковыми являются кодоны УАА, УАГ, УГА. Эти кодоны (либо один из них) расположены сразу за последним смысловым кодоном мРНК. Ни одна тРНК не способна распознать терминаторные кодоны, их опознают белковые факторы терминации. Как только рибосома достигает одного из них, факторы терминации присоединяются к терминаторному кодону. В этот момент происходит активирование пептидилэстеразы, которая гидролизует сложноэфирную связь между полипептидом и последнейтРНК. Заключительной фазой терминации, а следова-тельно, и всего процесса трансляции, является диссоциация комплекса, в который входят рибосома, мРНК, тРНК, вновь синтезированный пептид и белковые факторы терминации.