Слайд 1Стадии биосинтеза белка
1. Активация аминокислот
2. Инициация
3. Трансляция
4. Терминация
5. Процессинг
Слайд 2Общая схема биосинтеза белков в клетке (ДНК—РНК—белок ).
Слайд 3 Условия биосинтеза белка
В биосинтезе белка участвует более 300 молекул.,
которые формируют три потока.
1 поток- информационный- включает генетический код, молекулы
ДНК, мРНК, ферменты репликации, и репарации, транскрипции, альтернативный сплайсинг.
Слайд 42 поток – пластический- включает рибосому, 20 протеиногенных аминокислот, 64тРНК,
20 а-а-тРНК синтетаз, факторы инициации, элонгации, терминации.
3 поток- энергетический- энергия
всех нуклеотидтрифосфатов, энергия активации факторов всех стадий биосинтеза белка.
Слайд 5 АКТИВИРОВАНИЕ И АКЦЕПТИРОВАНИЕ
АМИНОКИСЛОТ
Протеиногенные аминокислоты являются исходным материалом, из которого синтезируетсябелок, однако в свободном виде они (аминокислоты) не могут использоваться рибосомой. Каждая аминокислота сначала активируется с помощью АТФ.
1. Аминокислота + АТФ =
Аминоацил-аденилат + Пирофосфат
2.Аминоацил -аденилат + тРНК=
Аминоацил—тРНК + АМФ
Аминоацил—тРНК поступает на рибосому в ка-
честве субстрата для биосинтеза белка.
Слайд 6 АКТИВИРОВАНИЕ И АКЦЕПТИРОВАНИЕ
АМИНОКИСЛОТ
Протеиногенные аминокислоты являются исходным материалом, из которого синтезируетсябелок, однако в свободном виде они (аминокислоты) не могут использоваться рибосомой. Каждая аминокислота сначала активируется с помощью АТФ.
1. Аминокислота + АТФ =
Аминоацил-аденилат + Пирофосфат
2.Аминоацил -аденилат + тРНК=
Аминоацил—тРНК + АМФ
Аминоацил—тРНК поступает на рибосому в ка-
честве субстрата для биосинтеза белка.
Слайд 7 Т Р А Н С Л Я Ц И
Я : Рибосомы являются молекулярными машинами, транслирующими генетическую
информацию с языка нуклеотидной последовательности мРНК на язык аминокислотной последовательности синтезируемой полипептидной цепи белка.
Слайд 8 Каждая рибосома последовательно сканирует цепь мРНК, и соответственно
выбирает из среды те аминоацил—тРНК, которые комплементарны триплетным комбинациям нуклеотидов,
находящимся в данный момент на рибосоме.
Слайд 9Движение рибосомы вдоль цепи мРНК задает строгий временной порядок вхождения
в рибосому разных аминоацил-тРНК в соответствии с порядком расположения кодирующих
нуклеотидных комбинаций вдоль мРНК
Слайд 10Каждый аминокислотный остаток, выбранный аминоацил—тРНК, ковалентно присоединяется рибосомой к растущей
полипептидной цепи, а деацилированная тРНК освобождается из рибосомы. В такой
последовательности строится полипептидная цепь.
Слайд 11Каждый аминокислотный остаток, выбранный аминоацил—тРНК, ковалентно присоединяется рибосомой к растущей
полипептидной цепи, а деацилированная тРНК освобождается из рибосомы. В такой
последовательности строится полипептидная цепь.
Слайд 12 Формирование функционального белка : По мере синтеза полипептидной цепи
она частично высовывается из рибосомы и начинает сворачиваться в глобулу
( котрансляционный фолдинг ). По завершению синтеза, по прочтении всей мРНК, полипептидная цепь освобождается из рибосомы и окончательно сворачивается ( посттрансляционный фолдинг ).
Слайд 13 Синтезируемый белок может транспортироваться через клеточные мембраны. Сворачивание
белка и его транспорт сопровождается различными ковалентными модификациями с помощью
ферментов.
Слайд 16 Рибосому разделяет борозда, которая сильно расширяется в одном
месте, обнажая « глаз» рибосомы. Эта особенность отражает реальный
факт существования полости между рибосомными субчастицами. Именно в этой полости размещаются основные субстраты рибосомы—молекулы пептидил-тРНК и аминоацил-тРНК, участвующие в образовании полипептидной цепи. Это –тРНК—связывающий центр рибосомы.
Малая субъединица рибосомы имеет « головку» и « тело»., образуемые глубокой бороздой. Последняя выполняет функцию « шеи « -- место, в котором размещается участок связывания мРНК и через которое цепь протягивается от одного конца к другому. У большой рибосомной субцастицы в « шее « размещается главный каталитический центр рибосомы—пептидил-трансферазный центр.
Слайд 17
Обе « шеи» находятся напротив друг друга
и между ними располагается «глаз».
Важной характерной чертой
рибосомы является подвижный палочкообразнвй выступ большой субъединицы, справа от «головки».
Генетические функции малой рибосомной субчастицы:
Именно малая субъединица рибосомы, и только она, связывается с мРНК, т.е. служит первичным приемником генетической информации для белок-синтезирующего аппарата. Удержание мРНК на рибосоме есть функция малой субчастицы, в то время как большая в этом не участвует.
Слайд 19Цикл Элонгации в рибосоме рассматривается с точки зрения модели смыкания-
размыкания (1),
а фактор элонгации ЕF- 1 с ГТФ открывает
рибосому. (2) После расщепления ГТФ, фактор элонгации ЕF-1 покидает рибосому, а аминоацильный конец-тРНК взаимодействует с пептидил- трансферазным центром большой субчастицы, и способствует смыканию субчастиц и запиранию рибосомы. (3)
Слайд 21 Антибиотики- вещества, синтезируемые микроорганизмами и подавляющие размножение бактерий, других
микробов, а также вирусов и клеток. Большинство антибиотиков продуцируются микроорганизмами
из рода актиномицетов ( Streptomyces sp. ) и определенными грибами. Однако существуют и синтетические антимикробные вещества, такие как сульфаниламиды и ингибиторы гираз.
Слайд 22 Интеркаляторы такие как рифамицин, рубомицин и актиномицин
D встраиваются в двойную спираль ДНК, таким образом препятствуя репликации
и транскрипции. Интеркаляторы токсичны и для эукариот, поэтому их применение в качестве цитостатиков ограниченно.
Слайд 23 Синтетические ингибиторы ДНК-топоизомераз, так называемые –Ингибиторы гираз воздействуют
на репликацию, и тем самым подавляет репродукцию бактерий. К ингибиторам
трансляции относится большая группа антибиотиков, воздействующих на рибосому ( Аминогликозиды, Тетрациклины, Эритромицин, Пуромицин, Хлорамфеникол). Тетрациклины- антибиотики широкого спектра действия. Аминогликозиды, воздействуют на все фазы трансляции.
Слайд 24 Эритромицин нарушает нормальную функцию большой рибосомной субцастицы. Хлорамфеникол-является
одним из немногих природных нитросоединений, ингибирующих пептидилтрансферазу.
Слайд 25Бета- лактамные антибиотики (наиболее известные пенициллины и цефалоспорины) ингибируют синтез
клеточных стенок бактерий.