SINH TỔNG HỢP PROTEIN (PROTEIN TRANSLATION) ThS. Nguyễn Kim ThạchBM. Hóa Sinh – Sinh Học Phân TửTrường ĐH Y Khoa Phạm Ngọc Thạch

E P ASự dịch mã của mRNA AUG NNN NNN NNN NNN UAG NNN AAAAAA 3 vị trí của ribosome: A vị trí gắn, P vi trí Peptide và E vị trí đầu ra Phức hợp tRNA-Met đầu tiên đến gắn vào vùng P tín hiệ

Trang 1

SINH TỔNG HỢP PROTEIN (PROTEIN TRANSLATION)

Trang 2

MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH DỊCH MÃ

Trang 3

Sự hoạt hóa tRNA của giai đoạn dịch mã

Trang 4

Ribosome: 3 vị trí gắn và tunnel

ARN 5S

ARN 23 S protéines

ARN 16s

Trang 5

E P A

Sự dịch mã của mRNA

AUG NNN NNN NNN NNN UAG NNN AAAAAA

3 vị trí của ribosome: A (vị trí gắn), P (vi trí Peptide) và E (vị trí đầu ra)

Phức hợp tRNA-Met đầu tiên đến gắn vào vùng P (tín hiệu của cho sự dịch mã),tiểu đơn vị ribosome đến gắn vào vị trí mã hóa khởi đầu AUG (hoặc CUG) Đơn vịlớn ribosome đến gắn tạo nên trấu trúc ribosome hoàn chỉnh, bước này diễn ra rấtnhanh

Khi đó, quá trình dịch mã bắt đầu Phức hợp tRNA-aa tiếp theo đến gắn nối tiếp ởvùng A Lúc này liên kết peptid chưa hình thành

Giai đoạn khởi đầu

Trang 6

E P A

Nếu đơn vị mã hóa và đối mã bắt cặp đúng ở vùng A, cấu trúc ribosome mớiđược hình thành Nếu bắt cặp không đúng, phức hợp tRNA-aa khác đến gắn tuần

tự cho đến khi gắn đúng Vùng mã đọc (PROOREADING) từ vị trí A đến mã kếtthúc UAG

Giai đoạn kéo dài

Trang 7

E P A

Sau khi tRNA và Ribosome gắn yên vị trên bộ 3 mã gốc, ngay lập tức aminoacid chuyển vị gắn với amino acid trên tRNA ờ vùng A và liên kết peptid đượchình thành (do peptidyltranferase xúc tác)

Trang 8

E P A

Phân tử Ribosome dịch chuyển qua mã bộ 3 kế tiếp.Ở vùng E, tRNA ở trạng thái đơn lẻ Ở vùng P, tRNA mang 1 liên kết peptid (2 amino acids).

Trang 9

E P A

Một tRNA-aa mới đến gắn vào vùng A , tRNA ở vùng E tách rời

Trang 10

E P A

Nếu bộ 3 đối mã trên tRNA gắn phù hợp với bộ 3 mã sao ở vùng A, ribosome

sẽ được dịch chuyển qua vùng A

Trang 11

E P A

2 aa trên tRNA ở vùng P chuyển vị qua tRNA ở vùng A, liên kết peptid đượchình thành

Trang 12

E P A

Khi có sự chuyển vị, ribosome dịch chuyển qua bộ 3 mã sao kế tiếp, đồng thờitRNA-aa mới đến gắn vào vùng A

Trang 13

E P A

Khi sự chuyển vị đến vùng A - bộ 3 kết thúc (STOP codon), không có một tRNAnào có thể gắn vào vị trí này, chỉ có 1 protein gắn vào (có hình dạng 3D tương tựtRNA) Chuỗi peptid được giải phóng.

Giai đoạn kết thúc

Trang 14

Sự tái sinh của quá trình giải mã

Trang 15

The lacZYA mRNA

Trang 16

GIAI ĐOẠN KHỞI ĐẦU CỦA QUÁ TRÌNH DỊCH MÃ

Ở PROKARYOTE

Trang 17

Giai đoạn khởi đầu của Prokaryote

1 2 đơn vị của ribosome phân tách (IF-1)

5 50S gắn vào phức hợp khởi đầu và loại bỏ IF-1, IF-3

6 Tách loại IF-2 , thủy phân GTP thành GDP và Pi

Trang 19

GIAI ĐOẠN KÉO DÀI CỦA QUÁ TRÌNH DỊCH MÃ

Ở PROKARYOTE

Trang 20

Sự chọn lọc:

tRNA-aa

GTP

Các yếu tố kéo dài (eF-Tu)

Tạo thành liên kết peptid ở 23S rRNA do các yếu tố xúc tác

Sự chuyển vị giải phóng EF-G

Trang 21

Vùng mã hóa trong quá trình dịch mã

Phức hợp tRNA-aa *GTP*EF-Tu gắn vào codon ở vị trí vùng A EF-Tu điều khiển hình thành liên kết peptid.

Nếu sự bắt cặp chính xác của codon-anticodon GTP thủy phân và EF-Tu giảm hoạt tính Liên kết peptid được hình thành.

EF-Tu giúp nhận biết và loại bỏ phức hợp aa-tRNA đến gắn không đúng

Trang 22

Tái sinh của EF-Tu bằng EF-Ts

GTP

Tu

Ts

Trang 23

Sự hoạt động peptidyl-transferase: vai trò chính

của 23S rRNA

Trang 24

Xác định vị trí của peptidyl-transferase

CCdAp-puromycine, nhân tố ức chế

sự hoạt động của transferase activity (blue) nucleotides bảo tồn (red) Variable nucleotides (grey)

peptidyl-Vùng peptidyl transferase chỉ chứa RNA: vòng trung tâm 23S rRNA domain V

Current Opinion in Structural Biology, 2001,11:144-154

Trang 25

Sự chuyển vị: vai trò của EF-G -GTP

Trang 27

EF-Tu gắn kết tRNA-aa-GTP và EF-G: các cấu

trúc giống nhau

VII L’élongation

EF-G cần thiết cho sự chuyển vị

EF-Tu: gắn kết

với tRNA-aa-GTP

Trang 28

2 GTP được thủy phân

Trang 29

GIAI ĐOẠN KẾT THÚC CỦA QUÁ TRÌNH DỊCH MÃ

Ở PROKARYOTE

Trang 30

Các yếu tố tham gia ở giai đoạn kết thúc

2 yếu tố tham gia nhận biết phóng thích chuỗi:

- RF-1 nhận biết UAA hoặc UAG,

- RF-2 nhận biết UAA hoặc UGA.

2 yếu tố tham gia giai đoạn kết thúc:

- RF-3

- RF-4

RF1 và RF2 hiện diện với số lượng ít (600 molecules/cell, 1 dùng cho 50 ribosomes).

Ở đơn bào nhân sơ (halobacteria, arman…) yếu tố RF1 nhận biết cho cả 3 bộ 3 kết thúc (UAA, UAG và UGA)

Trang 31

CỦA PROKARYOTE

Định dạng
Số trang	31
Dung lượng	0,9 MB