SINH TỔNG HỢP PROTEIN (HÓA SINH SLIDE) (chữ biến dạng do slide dùng Font VNI-Times, tải về xem bình thường)

- Phát hiện transcriptase ngược ở một số virus gây ung thư xúc tác sự tổng hợp ADN dựa trên khuôn là ARN virus, theo nguyên tắc bổ sung đôi base, tạo thành các ADN bổ sung.. Vai trò c

SINH TỔNG HỢP

PROTEIN

4 SINH TỔNG HỢP PROTEIN

4.1 Đại cương

Protein, A nucleic Chất liệu cơ

Protein

- tính đặc hiệu cao

- quyết định tính đặc hiệu cho mỗi loại tế bào

Tế bào con có

những protein

đặc hiệu của

tế bào mẹ

Tính đặc hiệu được truyền lại cho thế hệ sau

4.2 Luận thuyết trung tâm

Crick (1958) đưa ra luận thuyết trung tâm:

- Thông tin di truyền được lưu giữ trong

ADN (hoặc ARN ở một số virus )

- Truyền theo hướng ADN qua ARN rồi tới

protein và không thể truyền theo hướng ngược lại

ADN ARN Protein

Phiên mã

Phiên dịch

Nhâ

n

đôi

- Phát hiện transcriptase ngược (ở một

số virus gây ung thư) xúc tác sự tổng

hợp ADN dựa trên khuôn là ARN virus,

theo nguyên tắc bổ sung đôi base, tạo

thành các ADN bổ sung Các ADN này

có thể nhân đôi và xen vào bộ gen

của tế bào chủ gây ung thư

- Trong E coli cũng phát hiện ARN

polymerase phụ thuộc ARN (hay ARN

replicase) xúc tác sự tạo thành một ARN

được dùng làm khuôn.

Crick (1970) đã bổ sung luận thuyết trung tâm như sau:

Phiên mã

Phiên mã ngược

Phiên dịch

Nhân

đôi

Nhân đôi

4.3 Bộ ba mật mã (codon)

Nucleotid Nucleotid thứ hai Nucleotid

thứ

nhất U C A G thứ ba

U Phe Ser Tyr

Cys Phe Ser Tyr Cys

Leu Ser Stop

Stop*

Leu Ser Stop Trp

U C A G

C Leu Pro His

Arg Leu Pro His Arg

Leu Pro Gln Arg

Leu Pro Gln Arg

U C A G

A Ile Thr Asn

Ser Ile Thr Asn Ser

G Val Ala Asp

Gly Val Ala Asp Gly

Val Ala Glu Gly

Val Ala Glu Gly

U C A G

Mã mở đầu ở tế bào loài có vú và mã hóa cho Met trong phân tử

AGA và AGG sử dụng như codon stop ởÛ

ty thể loài có vú

4.4 Các yếu tố tham gia quá trình sinh tổng hợp protein:

4.4.1 Vai trò của ADN

1 Protein ≡ 1 đoạn ADN

1 acid amin ≡ bộ ba mononucleotid ( codon )

thứ tự các aa ≡ thứ tự các codon

ADN có 2 hướng hoạt động

nhân đôi (tái bản) ADN ( ở nhân tế bào khi

điều khiển quá trình STH protein

STH protein = Sự phiên dịch

4.4.2 Vai trò của ARN thông tin (ARNm)

- 5% ARN của tế bào

4.4.3 Vai trò của ARN vận chuyển (ARNt)

- 15% ARN của tế bào

- Vận chuyển các aa một cách đặc hiệu đến Ribosom

⇒ Có ít nhất 20 loại ARNt

Khoảng 60 loại ARNt đã xác định được

cấu trúc

Liên kết ester với aa

A A A

U U U

4.4.4 Vai trò của ARNribosom (ARNr) và ribosom

- 8O% ARN của tế bào

Tế bào không nhân

Tế bào có nhân

4.4.5 Vai trò của enzym

+ Aminoacyl- ARNt synthetase

- tạo phức hợp aminoacyl- ARNt (aa-ARNt)

+ Peptidyl transferase

- ở tiểu đơn vị lớn của Ribosom

- xúc tác phản ứng tạo liên kết peptid

4.4.6 Vai trò của năng lượng và các ion

- gắn aa-ARNt và ARNm vào ribosom

- làm ổn định ribosom

4.4.7- Vai trò của các yếu tố khởi đầu, kéo dài và kết thúc

+ IF (Initiation factor) : gắn f-Met-ARNt

(Met-ARNt) vào

Ribosom

+ EF (Elongation factor) : tạo phức hợp với GTP và aa- ARNt,

gắn aa-ARNt vào Ribosom

+ RF (Release factor) : chấm dứt STH,

tách polypeptrid ra

Ribosom 4.4.8- Nguyên liệu : 20 aa

4.5 Sinh tổng hợp protein = Sự phiên dịch

4.5.1 Cơ chế

STH xảy ra ở Ribosom

4.5.1.1.Kích hoạt acid amin

Aminoacyl synthetase + aa + ATP [aa∼ AMP]Enz

+ PP

Adenylat a.a.enzym

+ ARNt

aa-ARNt + AMP + Enzym

4.5.1.2 Sự sinh tổng hợp

+ ARNt vận chuyển aa chuyên biệt đến ARNm

+ aa được đặt theo 1 thứ tự ấn định bởi ARNm

+ Sự định vị của aa-ARNt thực hiện trên

« P » và « A »

+ Ribosom xúc tác việc thành lập gạch nối peptid

GIAI ĐOẠN MỞ ĐẦU

H C O

Met ARNt

GIAI ĐOẠN KÉO DÀI

EF-Tu EF-Ts Peptidyl transferase

Tạo nối peptid

Hoán vị

GIAI ĐOẠN KẾT THÚC

Polypeptid

Hậu phiên dịch

fCOOH

-Met -aa-Deformylase

H2NCOOH

(cấu trúc bậc II, III, IV)

Gấp dây polypepti d

Diễn tiến tự nhiên

4.5.3 Sinh tổng hợp protein ở tế bào có nhân (eukaryot)

4.5.3.1 So sánh với sinh tổng hợp ở tế

-70s = 30s và 50s

- Mã khởi đầu :

AUG

- aa khởi đầu : f-Met

IF1, IF2, IF3

- aa khởi đầu : Met

- 2 ARNt cho Met

- F1, F2, F3 Sự kéo dài -Peptidyl transferase

ở 60s

- T1

- T2 (80s)

4.5.3.2 Sinh tổng hợp protein ở ty thể

(tế bào có nhân)

Giống tế bào không nhân vì ribosom

của ty thể là 70s.

4.5.4 Một số tác nhân ảnh hưởng

đến sinh tổng hợp protein

Lincomycine Clindamycine

50s

30s

Kháng sinh tác động

trên sự biến dưỡng

của acid nucleic

Kháng sinh tác động do sự kết

hợp với bán đơn vị 30s và gây

sự tích tụ phức chất khởi đầu

của sinh tổng hợp protein do đọc

sai lầm mã của ARNm và tạo ra

những polypeptid bất bình

thường

Kháng sinh tác động trên chức năng của ribosom vi khuẩn gây ức chế thuận nghịch quá trình sinh tổng hợp protein.

4.5.4.2 Một số chất khác

- Emetin (alcaloid): Ức chế sự gắn acid ARNt.

T2 của tế bào có nhân

- Abrin và Ricin (protein thực vật): Ức chế

sinh tổng hợp ở ribosom ở tế bào có

đơn vị 60s và ngăn chận sự kéo dài Tuy nhiên có một số bằng chứng chứng tỏ

protein thực vật này độc đối với tế bào

Tyrosinyl-ARNt , tạo thành peptidyl-puromycin theo cơ

chế cạnh tranh và tách rời khỏi ribosom, làm ngừng sự kéo dài chuổi polypeptid

Puromycin tác động ức chế sinh tổng hợp protein ở cả tế bào có nhân và không nhân.