56. Элонгация. Факторы элонгации. Образование пептидной связи.

Элонгация-совокупность реакций, обеспечивающих образование пептидных связей. Это наиболее быстрая стадия белкового синтеза, где рибосома перемещается от первого до последнего кодона на кодирующей части иРНК.

Цикл элонгации включает три этапа: связывание аминоацил-тРНК в А-центре рибосомы, образование пептидной связи и транслокация. Для образования первой пептидной связи инициирующая тРНК, исходно попадающая в Р-центр, выполняет функцию пептидил-тРНК. Доставка аминоацил-тРНК в А-центр происходит при участии фактора элонгации (EF). Имеются 2 фактора(E.coli):EF-Tu и EF-Ts. EF-Tu представляет собой единственную полипептидную цепь. АК-ная последовательность EF-Tu кодируется генами – tufA и tufB. EF-Tu связывает аминоацил-тРНК и GTP. Содержание EF-Ts существенно ниже и соответствует числу рибосом. Он связывает EF-Tu, вытесняя GDP. АК-ная последовательность кодируется геном tsf . Гидролиз GTP необходим для превращения [EF-Tu^. GTP] в [EF-TuGDP], отделяющийся от рибосомы, которая при этом приобретает конформацию, необходимую для образования пептидной связи.

Уэукариот факторы элонгации – eEF-1 и eEF-2. Роль eEF-1 - доставлять аминоацил-тРНК в рибосому. В eEF-1 входит несколько полипептидных цепей.

Синтезируемая полипептидная цепь удлиняется за счет переноса полипептида, связанного с тРНК в Р-центре рибосомы на аминоацил-тРНК, доставленную фактором EF-Tu в А-центр. Синтез пептидной связи катализируется пептидилтрансферазой, субстратом которой служит аминоацил-3^/-тРНК.

После образования пептидной связи в Р-центре находится тРНК со свободным 3^/-концом, а А-центр занимает пептидил-тРНК. При транслокации тРНК со свободным 3^/- концом выталкивается из рибосомы, а пептидил-тРНК оказывается в Р-центре. В результате в рибосоме освобождается А-центр, готовый принять следующую аминоацил-тРНК для возобновления цикла элонгации.

Транслокация-последовательность реакций, где с рибосомой взаимодействует фактор EF-G(в присутствие GTP).

Рибосома не способна связывать факторы EF-Tu и EF-G одновременно. Фактор EF-G может связаться только после того, как комплекс [EF-Tu^. GDP] покинул рибосому. В свою очередь EF-G должен уступить место тройному комплексу [aa-тРНК ^. EF-Tu^. GTP].

У эукариот аналогом EF-G является белок eEF-2, функционирующий, по-видимому, сходным образом, как транслоказа, зависящая от гидролиза GTP. Фактор eEF-2 является крупным белком. Уникальным свойством фактора eEF-2 является его чувствительность к дифтерийному токсину.

57. Терминация синтеза полипептидных цепей. Терминирующие кодоны. Rf-1 и rf-2 – белковые факторы терминации. Фактор терминации rf-3.

Окончание синтеза полипептидной цепи происходит при узнавании белковым фактором терминирующего кодона. Существует 3 терминирующих кодона: UAG-амбр-кодон, UAA – охра-кодон и UGA – опал-кодон.

У E.coli сущ. два белка, участвующих в терминации – факторы высвобождения (факторы терминации) – RF.

RF-1 узнает кодоны UAA и UAG, а RF-2 - UAA и UGA. Если стоп-кодоном является UAA, то эффективность процесса терминации оказывается наибольшей, поскольку поскольку этот триплет узнают два фактора - RF-1 и RF-2.

Для осуществления терминации необходимо, чтобы Р-центр был занят полипептидил-тРНК, а А-центр оставался свободным.

RF-факторы взаимодействуют с А-центром рибосомы, узнавая при этом стоп-кодоны.

Фактор RF-3 стимулирует активность RF-1 и RF-2 GTP-зависимым и кодон-независимым способами.

Реакция терминации включает в себя отделение полипептида от последней тРНК, вытеснение этой тРНК из рибосомы и отделение рибосомы от иРНК. Факторы освобождения зменяют специфичность пептидилтрансферазы таким образом, что акцептором активированного полипептидильного фрагмента становится не аминокислота, а вода. В результате полипептидная цепь покидает рибосому.