55. Энергетика синтеза белка: количество макроэргических связей,

необходимых на присоединение к растущему полипептиду одной

аминокислоты; энергетические затраты на сборку рибосомы (при инициации

трансляции) и на отсоединение готового полипептида от рибосомы.

Общая схема биосинтеза белка

Трансляция – это синтез полипептидной цепи на матрице иРНК.Процесс трансляции осуществляется на рибосомах и включает три стадии: инициации, элонгации и терминации.Во время стадии инициации происходят события, предшествующие образованию пептидной связи между двумя первыми АК белка. Для инициации необходим инициирующий комплекс, состоящий из малой субъединицы рибосомы, иРНК, первой аминоацил-тРНК и факторов инициации трансляции. Относительно медленная стадия.Элонгация представляет собой совокупность реакций, обеспечивающих образование пептидных связей (от первой пептидной связи до присоединения последней АК к синтезированной полипептидной цепи). Это наиболее быстрая стадия синтеза белка. Терминация состоит из последовательных этапов, необходимых для освобождения синтезированной полипептидной цепи. При этом происходит отделение рибосомы от иРНК. Данная стадия протекает медленнее, чем элонгация.Процесс синтеза белка зависит от температуры. У эукариот скорость трансляции ниже (2 АК в сек. – скорость элонгации при 37°), а у прокариот выше (12-17 АК – скорость элонгации при 37°).На каждой стадии принимают участие дополнительные белковые факторы инициации, элонгации и терминации.Энергии для трансляции в основном обеспечивается гидролизом ГТФ.Реакция присоединения АК к тРНК при помощи АТФ-затрачиваются 2 макроэргенетические связи. Далее на процесс элонгации затрачиваются еще 2 макроэргенетические связи. В сумме получается 4 макроэргенетические связи.

56. Особенности синтеза белка, имеющего n-сигнальную

последовательность: котрансляционная транслокация белка в полость

эндоплазматического ретикулума, SRP-частица и ее рецептор.

Котрансляционный – возникающий белок ассоциирован с транслокационным аппаратом, пока еще идет синтез его на рибосоме.

Посттрансляционный – белок высвобождается от рибосомы после трансляции, движется к определенной мембране и ассоциируется с транслокационным аппаратом.

Транспорт белков в ЭПР – котрансляционный. Исключение является пострансляционный транспорт без участия SRP, с участием SEC комплекса.

SRP – рибонуклеиновый комплекс, который узнает сигнальную последовательность в процессе транслокации и направляет рибосому к транслокационному каналу.

У бактерий SRP состоит всего из двух компонентов: белка Ffh - гомолога SPR54 и более короткой РНК (4.5S РНК), а SR (рецептор SRP) состоит только из гомолога α-субъединицы эукариотического SR - белка FtsY.

1 – распознает сигнальную последовательность,

2 – связывается с малой субъединицей рибосомы, происходит защелкивание и остановка трансляции. SRP рецептор – специфический димерный рецептор, заякорен в мембране, образует тройной комплекс: ассоциирован со специфическим транслоконом, который закрыт и с сигнальной пептидазой.

Последовательность событий

Свободная рибосома начинает синтез белка. SRP распознает сигнальную последовательность, связывается с сигнальной последовательностью и тренсляция приостанавливается. и направляет ее к транслокационному каналу. SRP связывается со своим рецептором, рибосома прикрепляется к мембране. Происходит связывание 2 молекул ГТФ– гидролиз ГТФ - открытие канала и освобождение SRP частицы. Далее – переброс конца цепочки в канал и транслокация белка в ЭПР. Сигнальная пептидаза отрезает сигнальную последовательность. При окончании – рибосома отделятся и диссоциирует. Транслокационный канал закрывается.

Встраивание в мембрану ЭПР интегральных белков.

Интегральные белки – 4 типа:

І тип – N-концевой участок внутри ЭПР – трансмембранный домен – С-концевой участок в цитоплазме.

ІІ тип – наоборот.

ІІІ, IV типы – несколько трансмембранных доменов.

Существует специфическая сигнальная последовательность, находящаяся внутри белка, – якорная – протяженный гидрофобный участок. Когда распознается сигнальная последовательность, она отрезается сигнальной пептидазой, когда якорная – перенос белка останавливается.

При встраивании белков II типа используется гибрид – сигнально-якорная последовательность, которая находится внутри последовательности. Сначала идет синтез белка в цитоплазму. Когда высвобождается с-я последовательность, она распознается SRP, происходит транслокация белка в ЭПР, но с-я последовательность остается в мембране.

Обратная транслокация направляет белки в цитозоль для деградации.

Дальнейшая судьба попавших в ЭР белков зависит от наличия специфических сигналов и их последовательности, которые могут направлять белок на секрецию, мембранную локализацию В полости ЭР происходит гликозилирование белков, необходимое для их дальнейшего транспорта.