Sự tổng hợp protein -Tài liệu ôn thi bác sĩ nội trú - Môn Y sinh học Di truyền

Ở Prokaryota :

Giai đoạn hoạt hóa acid amin

- Các acid amin trong tế bào chất được hoạt hóa bởi enzym aminoacyl-tARN synthetase ( đặc hiệu cho mỗi acid amin và tARN ) ; được biểu thị bằng phản ứng sau

o Acid amin +ATP+ tARN

aminoacyl-tARN +AMP+Ppi

Giai đoạn mở đầu chuỗi polypeptid

- Ở Prokaryota sự tổng hợp của mọi protein đều bắt đầu với acid amin methionin , dưới dạng N-formylmethionin viết tắt là f-met . Ở Eukaryota acid amin mở dầu cũng là methionin , mã hóa bởi bộ 3 mở đầu AUG , tARN vận chuyển f-met là f-met-tARN

- Các yếu tố mở đầu IF 1, IF 2, IF3 , là các protein đặc hiệu

- Đầu tiên đơn vị 30S của ribosom kết hợp với IF3 , sau đó kết hợp với mARN . Tiếp theo f-met-tARN gắn với phức hợp IF2-GTP rồi gắn với phức hợp IF3-ribosom 30S-mARN để tạo phức hợp mở đầu (IF 2 có vai trò quan trọng phát hiện mã mở đầu f-met-tARN gắn vào vị trí p của ribosom )

- Gđ mở đầu kết thúc khi phân tử GTP thủy phân gây nên sự thay đổi cấu trúc cho đơn vị 50S gắn vào 30S thành ribosom 70S .Đồng thời yếu tố IF2, IF3 giải phóng, vai trò IF1 chưa rõ

Giai đoạn kéo dài

- Là quá trình lắp ráp các acid amin theo trình tự nhất định được mã hóa ở mARN tạo chuỗi pp đặc hiệu . Mã trên mARN được đọc theo hướng 5’-3’. Có sự tham gia của các yếu tố kéo dài EF , gồm 3 bước

- Gắn aminoacyl –tARN vào vị trí A:

o Để aminoacyl –tARN được định vị vào vị trí A , aminoacyl-tARN trước tiên phải gắn với yếu tố kéo dài EF-Tu-GTP. Sau khi aminoacyl-tARN đã có mặt tại vị trí A thì GTP bị thủy phân thành GDP và Pi , GTP thủy phân làm phóng thích EF-Tu khỏi ribosom và aminoacyl-tARN được chuyển sang vị trí P . Sự định aa2- tARN tại vị trí A có sự tham gia của yếu tố EF-TS

- Sự tạo thành cầu nối peptid : xúc tác bởi peptidyl transferase , cầu nối CO-NH tạo thành giữa acid amin mở đầu và aa2 , năng lượng cho phản ứng là do liên kết este năng lượng cao cung cấp .Cả 2 acid amin gắn với tARN ở vị trí A , rồi tARN được phóng thích khỏi ribosom

- Chuyển vị : mARN dịch chuyển 1 mã để sự tác động mã và đối mã mới xảy ra tại vị trí A, tARN mang chuỗi peptid đang tổng hợp chuyển dang vị trí P. Trong quá trình chuyển vị có sự tham gia của yếu tố kéo dài khác là EF-G-GTP .GTP thủy phân gây thay đổi cấu hình ribosom làm chuyển peptidyl –tARN từ vị trí A sang vị trí P. Vị trí A trống, aminoacyl-tARN mới lại gắn vào vị trí A. Quá trình kéo dài chuỗi polypeptid cứ tiến hành đến khi mã kết thúc ở vị trí A

Giai đoạn kết thúc

- Kết thúc khi 1 trong 3 mã kết thúc UAA, UAG, UGA ở vị trí A do đó ko chp phép aminoacyl –tARN vào nữa

- Gđ kết thúc còn có sự tham gia của yếu tố giải phóng RF1, RF2, RF3 . Mã UAA , UAG được nhận ra bởi yếu tố RF1, UAA và UGA được nhận ra bởi RF2 , vai trò của RF3 chưa rõ, có thể nó kích thích hoạt động của RF1, RF2.

- Quá trình nhận ra được thực hiện nhờ sự thủy phân GTP gây biến đổi trong ribosom , enzym peptidyl transferase thủy phân liên kết nối chuỗi peptid đầy đủ và tARN ở vị trí PP giải phóng chuỗi pp . Sự dịch mã kết thúc khi mARN tách khỏi ribosom và ribosom tách thành đơn vị lớn và nhỏ