tema 5 ribosoma y síntesis proteica

TraducciónSíntesis de proteínas

blanca.ortiz@siu.udea.edu.coblanca.ortiz@siu.udea.edu.co

RNARNARNARNA

Co-transcripcionales o

Post-transcripcionales

PP PP PP PP PP PP PP PP PP PPPP PP PP PPPP PP PP PP PP PP PP PP PP PP PP PP PP PPPP PP PP PP PP PP PP PP PP PP PP PP PP PPPP PP PP PP PP PP PP PPPPPP PP PP PPPPPP PP PP PP PP PP PP PP PP PP PP PP PP PP

Co-transduccionales o

Post-transduccionales

200 o más macromoléculas comprenden

la maquinaria translacional

¤ RNAs: mRNA, tRNA y rRNA¤ Proteínas, enzimas, ribosimas¤ Factores: IF (eIF), EF (eEF), y TF (eTF)¤ Cofactores como Mg++

¤ ATPs, GTPs

tRNASec   tRNASer

Class IClass I Class IIClass II

EucariotesEucariotes

5.8S 5.S

28S

Función genética

Función enzimática

Función translocación

DNA

mRNA

Aminoácidos

Código genético

Peptidil transferasa

Cataliza reaccióntranspeptidación

Elongación cadena peptídica

Del ribosoma sobre el mensajero y la

unión de los diferentes tRNAs

Maquinaria Molecular

Células PancreáticasHígado de rata

Ribosome

S L

E

P

A

Precisión (fidelidad) de una incorporación errónea /3000 aas

Para una proteína de ≈ 500/300 aas, la fidelidad representa menos de un error producido por cada 10 a 6 proteínas sintetizadas.

Velocidad de síntesis: 10 – 20 aas/seg/rib

1IF

2EF

3RF

200 o más macromoléculas comprenden la maquinaria trasduccional

mRNA, tRNA/aa, rRNA/proteínas ribMg++ (5 mM)

Función Eucariotas

Iniciación IF-1, IF-2, IF-3eIF-1, eIF-1A, eIF-2, eIF-2B, eIF-3, eIF-4A, eIF-4B, eIF-4E, eIF4G, eIF-5

Elongación EF-Tu, EF-Ts, EF-GeEF-1A, eEF-1B, eEF-2

Terminación RF-1, RF-2, RF-3eRF-1, eRF-3

Factores de Traducción

http://www.biostudio.com/demo_freeman_protein_synthesis.htm

IF-3IF-1

IF-2GTP

IF-2GTP

IF-2GTP

(8-13-pares de bases)(8-13-pares de bases)

Rico en pirimidinasRico en pirimidinas

IF-3IF-1

IF-3IF-1

El elemento Shine-Delgarno se encuentra en el lado 5' de cada codón iniciador AUG en los mRNAs procarióticos policistrónicos. Este elemento es complementario a las secuencias presentes cercanas al extremo 3' de los 16S rRNA del ribosoma procariótico.

IF-2GTP

IF-3IF-1

IF1

IF3

IF2

His

Gly

Gln

RF1 » UAG - UAA

RF2 » UGA - UAA

RF3 » GTP

Activo

Inactivo

eIF5 : PM. 48.9 kDa.Actividad GTPasa en eIF2γ

Interacción codón/anticodón entre Met-tRNAi / AUG mRNAInteractúa con eIF3

eIF5

Selenocisteina

Fig.1.Mecanismo de inserción de Sec en eucariotas. El selenocysteil-tRNA(rojo con Sec en amarillo) se muestra en un complejo con EFsec (factor de elongación específico de Sec, azul) y SBP2 (SECIS binding protein 2, verde) y el elemento SECIS (mostrado como una horquilla en negro). El complejo está listo para la donación de selenocysteil-tRNA al sitio A del ribosoma para ser decodificado por UGA (mostrado en el mRNA en negro). Una vez la SectRNA[Ser]Sec es donada al sitio A, Sec tRNA[Ser]Sec es transeferido al sitio peptídico y Sec es incorporado al selenopeéptido que se está formando el cual aparece mostrado como bolas en azul y amarillo. El mRNA (mostrado en negro con sus codones de inico y final) está unido a la más pequeña de las dos subunidades del ribosoma y el tRNA no acetilado se muestra dejando al sitio de salida del ribosoma5

Pirrolisina

Proteína de unión putativa

Equivalente a CCA-3’ataque nucleofílico

Unión ester

Unión al codón“Anticodón”

Unión alrRNA

eRF1

Estructura RNP“Pretzel-like”

Mitocondria

BacteriasUGA y UAGStop/SeCis

Gusanos/HumanosUGA

Stop/SeCis

No

se

un

e

No

se

un

e

al s

itio

Pa

l sit

io P

BloqueaBloqueasitio Asitio A

Tetracycline/streptomycin: unión al 30S – 16S rRNA

BloqueaBloqueaPeptidil transferasaPeptidil transferasaM - C, ProcariotesM - C, Procariotes

Bloquea Bloquea Peptidil Peptidil

transferasatransferasaEucariotesEucariotes

Error de Error de lecturalectura

IniciaciónIniciación

Macrólidos: unión al 50S – exit tunnel

Inhibidor Comentarios Cloranfenicol Inhibe la petidil transferasa procariótica

Estreptomicina Inhibe la iniciación de la cadena peptídico procariótica, también induce a la lectura errónea de mRNA

Tetraciclina Inhibe la unión del aminoacil-tRNA procariótico a la subunidad pequeña del ribosoma

Neomicina similar en actividad a la estreptomicina

Eritromicina inhibe la translocación en procariotes a través de la subunidad grande del ribosom

Ácido Fusidico similar a eritromicina solamente evitando que EFG se disocie de la subunidad grande

Puromicina se asemeja a un aminoacil-tRNA, interfiere con la transferencia peptídica dando como resultado la terminación prematura en procariotas y eucariotas

Toxina de Difteria

cataliza la ribosilación-ADP de y la inactivación de eEF-2, el eEF-2 contiene un residuo His modificado conocido como diftamida, es este residuo el que es el blanco de la toxina de difteria Residuo de diftamida ADP-ribosilada

Ricina encontrado en habas de ricino, cataliza la ruptura de la subunidad grande de rRNA de los eucariotas

Cicloheximida inhibe la peptidiltransferasa eucariótica

Cloranfenicol

Tetraciclina

Toxina de Difteria

Cicloheximida