Матричные биосинтезы-2

1. КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ БИОХИМИИ

Лекция по теме:
«Матричные
биосинтезы-2
(биосинтез белка)»
Краснодар
2010

2. ОБЩАЯ СХЕМА БИОСИНТЕЗА БЕЛКА

3. КОМПОНЕНТЫ БЕЛОКСИНТЕЗИРУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ

мРНК
20 Аминокислот
20 Аминоацил-тРНК синтетаз (АРС-аз)
Изоакцепторные тРНК
Рибосомы в виде полисом
Источники энергии (АТФ, ГТФ) и Мg2+
Белковые факторы регуляции: факторы
инициации, элонгации, терминации
Специальные ферменты посттрансляционного
процессинга полипептидной цепи

4. ЭТАПЫ ТРАНСКРИПЦИИ

5. ПРОЦЕССИНГ РНК (СПЛАЙСИНГ)

6. ПРОЦЕССИНГ (МОДИФИКАЦИЯ КОНЦОВ М-РНК)

7. СОСТАВ ЗРЕЛОЙ М-РНК

5'-конец
"колпачок" (кэп)
5'-нетранслируемый
участок
инициирующий кодон
кодирующая часть
терминирующий кодон
3'-нетранслируемый
участок
3'-конец
поли(А)-фрагмент

8. КОЛИНЕАРНОСТЬ ГЕНЕТИЧЕСКОГО КОДА

5' C C T G A G Т С Т
3' G G A C T C А G A
транскрипция
5' C C U G A G U C U
CUC
Glu-tRNA
Glu
трансляция
Pro
Glu
Ser
КОЛИНЕАРНОСТЬ
ГЕНЕТИЧЕСКОГО
КОДА

9. СТРОЕНИЕ Т-РНК

10. ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКИЕ СТАДИИ БИОСИНТЕЗА БЕЛКА

Активация
аминокислот или
образование аминоацил-тРНК
Инициация
Элонгация
Терминация
Посттрансляционная модификация

11. СИНТЕЗ АМИНОАЦИЛ-ТРНК

АТФ
R СН COOH
РPi
R СН CO~О АМФ
NH2
NH2
аминокислота
аминоацилтРНК-синтетаза
аминоациладенилат
т-РНК
АМФ
R СН CO~ т-РНК
NH2
аминоацил-тРНК

12. МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ АМИНИАЦИЛ-ТРНК

13. РОЛЬ АМИНОАЦИЛ-ТРНК-СИНТЕТАЗЫ (АРС-АЗЫ)

14. РИБОСОМА ЭУКАРИОТОВ

15. СТРОЕНИЕ РИБОСОМЫ

16. ФУНКЦИОНИРУЮЩАЯ РИБОСОМА

17. ТАБЛИЦА ГЕНЕТИЧЕСКОГО КОДА

УУУ
УУЦ
УУА
УУГ
ЦЦУ
ЦУЦ
ЦУА
ЦУГ
АУУ
АУЦ
АУА
АУГ
ГУУ
ГУЦ
ГУА
ГУГ
Фен
Лей
Иле
Мет+иниц
Вал
+ иниц
УЦУ
УЦЦ
УЦА
УЦГ
ЦЦУ
ЦЦЦ
ЦЦА
ЦЦГ
АЦУ
АЦЦ
АЦА
АЦГ
ГЦУ
ГЦЦ
ГЦА
ГЦГ
Сер
Про
Тре
Ала
УАУ
УАЦ
УАА
УАГ
ЦАУ
ЦАЦ
ЦАА
ЦАГ
ААУ
ААЦ
ААА
ААГ
ГАУ
ГАЦ
ГАА
ГАГ
Тир
Терм
Гис
Глн
Асн
Лиз
Асп
Глу
УГУ
УГЦ
УГА
УГГ
ЦГУ
ЦГЦ
ЦГА
ЦГГ
АГУ
АГЦ
АГА
АГГ
ГГУ
ГГЦ
ГГА
ГГГ
Цис
Терм
Три
Арг
Сер
Арг
Гли

18. ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕНЕТИЧЕСКОГО КОДА

Триплетность (1 аминокислота кодируется 3
нуклеотидами)
Специфичность (каждому кодону соответствует
только 1 аминокислота)
Вырожденность (кодирование одной АК более чем 1
триплетом)
Линейная запись (прочтение кода без знаков
препинания)
Универсальность (одинаков для всех живых существ)
Колинеарность (соответствие линейной
последовательности кодонов гена и
последовательности АК в кодируемом белке)
Наряду со значимыми есть и «бессмысленные»
кодоны (терминирующие – УАА, УАГ, УГА)

19. ФУНКЦИОНИРУЮЩАЯ РИБОСОМА

20. ОБРАЗОВАНИЕ ИНИЦИИРУЮЩЕЙ АМИНОАЦИЛ-ТРНК

S
СН3
S
АТФ
СН2
СН2
фМет
+ тРНК
СН NH2
COOH
метионин
АМФ + РРi
метионил-тРНКсинтетаза
СН3
СН2
СН2
СН NH2
фМет
CO ~ тРНК
фМет
метионил-тРНК
N10-CHO-ТГФК
трансформилаза
S
ДГФК
СН3
СН2
СН2
СН NH C
O
H
фМет
CO ~ тРНК
фМет
N-формилметионил-тРНК

21. ОБРАЗОВАНИЕ ИНИЦИИРУЮЩЕГО КОМПЛЕКСА

40S-субъединица
мРНК
(eIF-3)
(40S) (мРНК)
(eIF-2, ГТФ,
eIF-1)
Мет-тРНКМет
(40S) (мРНК) (Мет-тРНКМет)
60S-субъединица
(40S) (мРНК) (Мет-тРНКМет) (60S)

22. ИНИЦИАЦИЯ ТРАНСЛЯЦИИ

23.

24. УДЛИНЕНИЕ ПОЛИПЕПТИДНОЙ ЦЕПИ

25. СТРОЕНИЕ ПОЛИРИБОСОМЫ

26. ПОСТТРАНСЛЯЦИОННЫЙ ПРОЦЕССИНГ

Модификация N-конца полипептидной цепи
Фолдинг (формирование пространственной
структуры)
Химическая модификация (гидроксилирование,
гликозилирование и др.)
Присоединение простетических групп (у
гетеропротеинов)
Объединение протомеров при образовании
олигомерных белков
Присоединение сигнальных пептидов для
выхода белка из клетки

27. РЕГУЛЯЦИЯ БИОСИНТЕЗА

28. ДЕЙСТВИЕ РЕГУЛЯТОРНЫХ БЕЛКОВ

29. ДЕЙСТВИЕ АНТИБИОТИКОВ