ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.10.2025
Просмотров: 187
Скачиваний: 0
Биосинтез белка: трансляция
продолжение...
1
Белки: строение -- уровни организации
Говоря о строении белка, различают:
первичную структуру -- последовательность аминокислот , прочитываемую, начиная от С-конца молекулы, в направлении к N- концу;
вторичную структуру -- наличие и локализацию альфа-спиральных участков цепи и участков, сложеных в бэта-структуры;
третичную структуру (пространственная структура) -- взаимное расположение аминокислотных остатков молекулы белка в пространстве (мотивы и домены);
четвертичную структуру -- компонентный состав, стехиометрию и взаимную ориентацию субъединиц комплекса (в том случае, когда молекулы белка обладают способностью к его образованию).
2
Белки: строение -- уровни организации
3
Белки: строение -- уровни организации
Согласно современным представлениям первичная структура белковой молекулы в значительной степени определяет то, как сложится полипептидная цепочка в пространственную структуру (ее фолдинг) и, по-видимому, также определяет комплексообразование белковых молекул, т.е. вторичную, третичную и четвертичную структуры белка. Вместе с тем предполагается [Monod et al, 1965], что у многих белков первичная структура определяет не одну, а несколько возможных пространственных структур (конформаций), в каждой из которых с определенной вероятностью может находиться молекула белка.
Пространственная структура белка зависит от физико-химических условий (температура, рН, ионная сила), их изменение может привести к денатурации белка, к изменению его пространственной структуры.
4
Домен
•Домен – это часть полипептидной цепи (или вся цепочка), которая сворачивается независимо в стабильную третичную структуру [C.Brenden & John Tooze]
•Доменами в белках называют области в третичной структуре, которым свойственна определенная автономия структурной организации [Степанов В.М.]
5
Пептидная связь
6
Вращение валентных связей в полипептидной цепи
7
Конформационные карты Рамачандрана
8
Виды взаимодействий
Многие белки, как фибриллярные, так и глобулярные, обладают способностью образовывать прочные комплексы определенной стехиометрии, компоненты которых удерживаются вместе нековалентными связями.
9
Виды взаимодействий
10
Правая α-спираль
Φ = -57° Ψ = -47° |
n = 3.6 |
d = 0.15 нм |
|
|
h = n x d = 0.54 нм (шаг) |
|
Угол поворота 100о |
11
Альфа-спираль:
варианты схематического представления
12
Четырёхспиральный пучок (миогемэритрин, ферритин)
13
Четырёхспиральный пучок - топология
14
β-Складчатая структура
Складчатый
лист
15
Бета-листы
16
β-Изгибы
17
Бета-лист (константный домен иммуноглобулина)
18
Укладка Россманна (альфа/бета)
19
Гомомультимер (GroEL)
20
Гетеродимер (триптофан-синтаза)
21
Сложный мультимер (F1-АТФаза)
22
Трансляция
23
Трансляция
Полипептидные цепи синтезируются однонаправленно: с N-конца к C-концу. При этом карбоксильная группа уже образовавшегося участка полипептидной цепи соединяется с аминогруппой следующей присоединяемой аминокислоты пептидной связью. Трансляция продолжается в направлении 5' -> 3' до тех пор, пока не достигнет стоп-сигнала, расположенного сразу же за кодоном, детерминирующим С-концевую аминокислоту
24
Рибосомы
Прокариоты |
Эукариоты |
25
Строение рибосом
26
Вспомогательные белки
Известны белки, которые только временно, на период трансляции, связываются с рибосомами. К ним относятся:
факторы инициации IF-1, IF-2 и IF-3 факторы элонгации EF-Tu и EF-Ts, EF-G факторы «освобождения» RF-1, RF-2 и RF-3
27
Инициация трансляции
ИНИЦИАЦИЯ ЭЛОНГАЦИЯ ТЕРМИНАЦИЯ
Инициация трансляции
28
Инициация трансляции
Богатая пуринами последовательности из пяти-восьми нуклеотидов, последовательность Шайна-Дальгарно или SD-последовательность
29
Элонгация полипептидной цепи
30
Элонгация полипептидной цепи
31
Терминация
Сигналом терминации служат терминирующие
(стоп, «nonsense»)
кодоны мРНК
UGA
UAG
UAA
Факторы терминации
(release factors) RF-1 узнает UAA или UAG RF-2 узнает UAA или UGA
RF-3 облегчает работу RF-1 и RF-2
1. RF-1 или RF-2
вместо тРНК связыватся с кодоном в сайте A
2. Пептидилтрансфераза катализирует реакцию молекулы воды с активированной пептидной цепью
3.Полипептидная цепь освобождается
4.тРНК и мРНК освобождаются
5.50S и 30S субчастицы диссоциируют
32
Общая схема
33
Одновременная трансляция с одной мРНК
34
Трансляция бактериальных мРНК осуществляется параллельно транскрипции
35
Особенности эукариот
36
Конъюгация, трансдукция, трансформация
37
Конъюгация у бактерий
Конъюгация – перенос генетического материала путем прямого контакта между клетками
Клетки Escherichia coli, связанные между собой F-пилями.
Фактор F – плазмида, содержит гены, необходимые для конъюгации.
38
Трансдукция
Трансдукция – передача участков бактериальной ДНК от клетки-донора клетке реципиенту при участии бактериофагов.
В капсиды вместо фаговой ДНК могут включаться фрагменты бактериальной ДНК – образуются дефектные фаги.
39
Трансформация
Трансформация – передача генов при помощи свободной растворимой ДНК, выделенной из клеток-доноров
40