5 Estágios Principais da Síntese de Proteína (explicado com diagrama)
Alguns dos principais estágios da Síntese de Proteínas são: (a) Ativação de aminoácidos, (b) Transferência de aminoácido para tRNA, (c) Início da cadeia polipeptídica, (d) Terminação da cadeia, (e) Translocação de proteína
Existem cinco estágios principais na síntese de proteínas, cada um requerendo um número de componentes em E. coli e outros procariontes.
A síntese proteica em células eucarióticas segue o mesmo padrão com algumas diferenças.
Os principais passos são:
(a) Ativação de aminoácidos:
Esta reacção é provocada pela ligação de um aminoácido com ATP. O passo requer enzimas chamadas aminoacinas RNA sintetases. Devido a esta reação aminoácido (AA) e trifosfato de adenosina (ATP), mediado pela enzima acima, o complexo aminoacil - AMP - enzima é formado (Fig. 6.40).
Enzima AA + ATP -AA - AMP - complexo enzimático + PP
Deve ser notado que as sintetases de aminoácidos de RNA são específicas com vários aminoácidos.
(b) Transferência de aminoácido para ARNt:
O complexo enzimático AA - AMP formado reage com tRNA específico. Assim, o aminoácido é transferido para o tRNA. Como resultado, a enzima e o AMP são liberados.
Complexo enzimático de AA - AMP + tRNA - AA - tRNA + AMP
c) Iniciação da cadeia polipeptídica:
O ARNt carregado desloca-se para o ribossoma (Fig. 6.41). O ribossomo consiste de RNAs estruturais e 80 proteínas diferentes. O ribossomo é o local onde ocorre a síntese proteica. O mRNA liga-se à sub-unidade SOS do ribossomo do tipo 70S.
Já foi discutido que os ribossomos são compostos de um rRNA (RNA ribossomal) e proteínas. O ribossomo também atua como um catalisador (23sRNA em bactérias é a enzima - ribozima) para a formação de ligação peptídica. Os ribossomos consistem em dois sub-objetivos, um maior e um menor.
A informação para a sequência de aminoácidos está presente na sequência de bases nitrogenadas do mRNA. Cada aminoácido é codificado para três letras palavra de ácido nucleico. A iniciação da cadeia polipeptídica nos procariotas é sempre provocada pelo aminoácido metionina que é regularmente codificado pelo codão AUG mas raramente também pelo GUG (para a valina) como também iniciando o codão. Nos procariontes, a formulação do aminoácido iniciador metionina é um requisito essencial.
Os ribossomos possuem dois sítios para ligação ao aminoacrilato.
(Eu) Aminoacilo ou local A (local aceitador).
ii) Local de peptidilo ou local P (local doador). Cada site é composto por partes específicas de sub-unidades SOS e 30S. O RNAt de formil metionina de iniciação, ou seja, (AA, f Met tRNA) pode se ligar apenas ao sítio P (Fig. 6.41).
No entanto, é uma exceção. Todos os outros aminoacrilatos recém-chegados (AA 2, AA 3 - tRNA) ligam-se ao sítio A. Assim, o sítio P é o local a partir do qual as folhas de ARNt vazias e às quais o peptidil-ARNt em crescimento se liga.
No primeiro passo, o aminoacil-ARNt seguinte é ligado ao complexo de factor de alongamento Tu contendo uma molécula de GTP ligado. O resultante complexo amino-acil-ARNt-Tu-GTP está agora ligado ao complexo de iniciação 70S. O GTP é hidrolisado e o complexo Tu-GDP é liberado do ribossomo 70S (Fig. 6.42). O novo aminoacil-ARNt está agora ligado ao sítio aminoacilo ou A no ribossoma.
Na segunda etapa de alongamento, a nova ligação peptídica é formada entre os aminoácidos cujos RNAt estão localizados nos sítios A e P nos ribossomos. Este passo ocorre pela transferência do grupo acilo formil metionina de iniciação do seu ARNt para o grupo amino do novo aminoácido que acaba de entrar no local A.
A formação do peptídeo é catalisada pela peptidiltransferase, uma proteína ribossômica na subunidade 50 S. Um dipeptidil-tRNA é formado no sítio A e agora o tRNA vazio permanece ligado ao sítio P.
Na terceira etapa do alongamento, o ribossomo se move ao longo do mRNA em direção ao seu terminal 3 'por uma distância de códon (isto é, do 1º ao 2º códon e do 2º ao 3º do mRNA). Como o dipeptidil-tRNA ainda está ligado ao segundo códon (Fig. 6.43), o movimento dos ribossomos muda o dipeptidil-tRNA do sítio A para o sítio-P. Esse deslocamento causa a liberação do tRNA que está vazio.
Agora, o terceiro codão de ARNm está no local A e no segundo codão no sítio P. Esse deslocamento de ribossomos ao longo do mRNA é chamado de passo de translocação. Este passo requer o fator de alongamento G (também chamado de translocase). E também simultaneamente a hidrólise de outra molécula de GTP realiza-se. A hidrólise do GTP fornece energia para a translocação.
O ribossomo com seu dipetidil tRNA e mRNA está pronto para outro ciclo de alongamento para ligar o terceiro aminoácido (Fig. 6.44). Acontece da mesma forma que a adição do segundo.
Como resultado desta acção repetitiva para o alongamento da cadeia, a cadeia polipeptídica alonga-se. À medida que o ribossoma se move do codão para o codão ao longo do ARNm para o seu terminal 3 ', a cadeia polipeptídica do último aminoácido é para ser inserida.
(d) Terminação da Cadeia:
A terminação do polipeptídeo é sinalizada por um dos três tripletos terminais (códons) no mRNA. Os três codões terminais são UAG (Amber), UAA (Ochre) e UGA (Opal). Eles também são chamados de sinais de parada.
No momento da terminação, o códon terminal segue imediatamente o último códon de aminoácido. Depois disto, a cadeia polipeptídica, o ARNm, o ARNm são libertados. As subunidades dos ribossomos são dissociadas.
A rescisão também requer as atividades de três fatores de rescisão ou liberação nomeados como R 1, R e S.
e) Translocação de proteínas:
Duas classes de polirribossomos foram identificadas (Fig. 6.45).
(i) poliribossomos livres
(ii) Polirribossomas ligados à membrana.
Para ribossomos livres, a terminação da síntese protéica leva à liberação de proteína completa no citoplasma. Algumas dessas proteínas específicas são translocadas para mitocôndrias e núcleos por mecanismos especiais.
Por outro lado, nos polirribossomas ligados à membrana, a cadeia polipeptídica que cresce no ARNm é inserida no lúmen da membrana do RE. Algumas dessas proteínas tornam-se parte integrante da membrana.
Ainda assim, poucas proteínas são liberadas no lúmen e incorporadas às vesículas do corpo de Golgi. Podem ainda modificar como glicosilação, isto é, adição de resíduos de açúcar. As vesículas, portanto, constituíam um fusível com a membrana plasmática e, finalmente, essas proteínas são liberadas.
