Sinteza Proteica.pdf

8/17/2019 Sinteza Proteica.pdf

1/80

1

UNIVERSITATEA DIN BUCURESTICICLUL 1. LICENTA IN BIOCHIMIE

I

BIOCHIMIA METABOLISMULUI


2/80

2

Translatia

condensarea treptata a aminoacizilor de la capatulN- la C-terminal


3/80

3

Ribozomii – sediul sintezei proteice

Ansambluri ribonucleoproteice E.Coli – circa 20 000 ribozomi -1/4 dinmasa celulei


4/80

4

Poliribozomi – ribozomi asamblati la mRNA

Creste eficienta translatiei; in cazul mRNA (circa 500 nucleotide) unei catene ahemoglobinei (circa 145 resturi aminoacizi) – 5 ribozomi - un ribozom la circa 80nucleotide


5/80

5

64 constructii de trei nucleotideAUG – codon start, dar si codoninserare MetUAA, UGA, UAG – codoni stopCodonii au polaritate:5’’’ ’ 3’’’ ’ 5’’’ ’ -UCA-3’’’ ’ ….Ser5’’’ ’ -ACU-3’’’ ’ …...ThrCodul genetic degeneratCGU – CGC-CGA, CGGcodifica Arg (semnificatie)Codul genetic universal

exceptii

Codul genetic


6/80

6

Degenerarea codului genetic – protectie contra mutatiilor

5’’’ ’ -A-B-C-3’’’ ’

18 aminoacizi sunt codificati de 2 sau mai multi codoniCodoni sinonimi – codifica acelasi aminoacid – variatii la nivelul celei de a 3-a litera de coCodul genetic actual a evoluat dintr-un cod dublet cu punctuatie

3’’’ ’


7/80

7

Inozina = Citidina Inozina = Adenozina

Inozina = Uridina

Guanozina = Uridina

Interactii Wobble


8/80

8

Exceptii de la codul universal


9/80

9

tRNA

1965 – R. Holley – prima secventanucleotidica tRNAAla din drojdiese cunosc sute de molecule tRNAtrasaturi comune:

73-93 nucleotide

5’’’ ’

-pG3’’’ ’ -CCA-OHBaze rareBucla TΨΨΨΨCBucla DHU

R.W. Holley, Premiul Nobel, 1968 –tRNA structure


10/80

10

Baze rare dinstructura tRNA


11/80

11

StructuraExista 2 segmente dublu helix decca 10 perechi de baze, perpendi-culare care dau forma literei L Majoritatea bazelor din regiunilenehelicale participa la legaturi dehidrogen non-Watson/ Crick – exGG, AA si ACMajoritatea bazelor sunt stivuite,stabilizeaza arhitectura moleculei(interactii hidrofobe)Capatul 3' (CCA) pozitionat opusbuclei anti-codon, intre aminoacidsi anticodon – cca 80 ÅCCA degajat de restul moleculei

Structura tridimensionala generala a moleculei tRNA

Buclele TΨΨΨΨC si DHU – in coltul literei L


12/80

12

Interactia codon-anticodon

Bucla anticodon are 7 nucleotide:

5’’’ ’ Py-Py-X-Y-Z-Pumodif -Bazavariabila-3’’’ ’

mRNA


13/80

13

Activarea aminoacizilor

Formarea legaturii peptidice – necesita aport energeticForma activa a aminoacidului –Aminoacil~tRNAAminoacil-CO~O-A-C-C-tRNA

Aminoacil tRNA sintetaze – aminoacizii cumai multi tRNA sunt activati de aceeasi

enzimaAminoacid + tRNA + ATP

Aminoacil~tRNA + AMP + PP

2 PiPPaza


14/80

14

AA-COOH + ATP AA-CO~AMP + PP

AA-CO~AMP + tRNA AA-CO~tRNA + AMP

PP + H2O 2 Pi pirofosfataza


15/80

15

Un aminoacid – mai multi tRNA – cel putin o sintetazaEnzima are 3 situsuri de legare: pt aminoacid, ATP si tRNAs izoacceptori

2 clase de aminoacil-tRNA sintetaze – difera prin

(i) gruparile din tRNA la care se leaga:Clasa I (αααα sau αααα2)–acileaza gr.2’’’ ’ -OH a restuluide riboza din tRNA- activeaza AA mai mari

Clasa II (αααα2 si αααα2ββββ2)–acileaza gr.3’’’ ’

-OH arestului de riboza din tRNA – activeaza AA maimari(ii) domeniul de activare al aminoacizilor: clasa Iare un domeniuββββ paralel ( dinucleotide binding

fold ), clasa II – domeniuββββ antiparale(iii) modul de recunoastere a tRNA

Clasa I contine 2 secvente inalt conservate:HIGH (implicat in interactia cu ATP) siKMSKS (localizata intr-o regiuneloop flexibila, implicata in prima etapa de aminoacilare)


16/80

16

2 clase de aminoacil tRNA sintetaze


17/80

17


18/80

18

Dinucleotide binding fold ( Rossmann domain ) din clasa I Cys-tRNACys sintetaza din E.coli

Enzimamonomera (461 aa)are 5 domenii: (1) domeniul de pliere Rossmann catalitic activ (rosu); (2) domeniul CP( connective polypeptide ) din apropierea tRNA acceptor (cafeniu); ( 3) domeniul AB – delegare a anticodonului (purpuriu deschis); 4) helical bundle domain specific clasei I(albatru) si 5) domeniul SC (stem contact) (verde)


19/80

19

Tyr-tRNATyr sintetaza din E.coli

Clasa I,αααα2, Mαααα 47 kDaSecventa N-terminala [1→→→→320] esteimplicata in formarea aminoacil~AMPSecventa de 99 resturi aminoaciziC-terminali este implicata in legareatRNA si formarea tirozil-tRNAtRNA este legat la enzima prin 12 puntide hidrogenResturile Thr-40 si His-45 leaga restulγ-fosfat din ATP in cadrul etapei deformare a Tyr-AMP – rol critic

In general, aminoacil-tRNA sintetazele sunt inalt selective in recunoasterea

aminoacidului si tRNA lui acceptor


20/80

20

Ile-tRNAIle sintetaza

Valina activata gresit nu este transferata la tRNAIle

, avand lochidroliza Val-AMP-EIle

Hidroliza elibereaza sintetaza (EIle) care poate participa la oactivare corecta

Unele enzime nu discrimineaza perfect intre aminoacizi similari.Deoarece nivelul valineiin vivo este circa 5 ori mai mare decat nivelul izoleucineiau loc incorporari gresite ale valinei in locul izoleucinei datorita incapacitatii Ile-tRNAIle sintetazei de a discrimina intre cei doi aminoaciziTotusi Ile-tRNAIle sintetaza introduce o eroare (ValIle) cu o frecventa de 1: 3000,ceea ce sugereaza un mecanism de corectare ( proofreading ) care mareste gradul defidelitate a activitatii enzimatice


21/80

21

Enzime de tipul Ile-tRNAIle sintetazei au unsitus de sinteza a aminoacil-tRNA si unsitus de corectare (hidroliza) a unui aminoacil-tRNA sintetizatgresit


22/80

22

Demonstrarea rolului adaptor al tRNA

Cisteina + tRNACys CH2-CH-CO~tRNACys

SH NH2

ATP AMP + 2Pi

cisteinil tRNA sintetaza

H2

Ni Raney

CH3-CH-CO~tRNACys

NH2Ala-tRNACys

Odata format Ala-tRNACysva insera Ala in loc de

Cys – sistemul translational nu mai recunoaste decatbucla anti-codon a tRNACys (rol adaptor)


23/80

23

Etapele biosintezei proteinelor


24/80

24

BIOSINTEZA PROTEICA LAPROCARIOTE


25/80

25

Initierea sintezei catenei polipeptidice

Formarea fMet tRNAfFormarea complexului de initiere 30 SFormarea complexului de initiere 70 S


26/80

26

necesitatimRNA policistronic – codifica cel putin 2 proteineRibozomi 70 S (L 50 S – S 30 S)

Aminoacid de initiere formil-MettRNA initiator (tRNAf diferit de tRNAm)Aminoacil tRNA de initiere (fMet-tRNAf diferit de Met-tRNAm)3 factori de initiere (IF1, IF2, IF3)

Mg2+

GTP

Met+ tRNAf CH3-S-CH2-CH2-CH-CO-O-tRNAf sintetaza

NH2ATP AMP +2Pi

transformilaza

N10 formilTHFA

THFAMet-tRNAf

CH3-S-CH2-CH2-CH-CO-O-tRNAf

f Met-tRNAf NH-CHO


27/80

27

Transformiaza nu formileaza nici Met libera, nici Met-tRNAmFormilarea orienteaza condensarea si protejeaza catena polipeptidica in formarecontra actiunii unor aminopeptidaze


28/80

28

Urmeazalegarea aminoacil-tRNA de initiere legarea subunitatii mari 50 S si formareacomplexului de initiere ; legarea fMet-tRNAf la codonul AUG de pe mRNA

proces care necesita hidroliza GTP si factorii de initiere

Recunoasterea mRNA decatre ribozom se realizea

za de catre 16 S rRNA din30 S, mRNA se leaga lasubunitatea mica aribozomului

mRNA procariotelor este policistronicFiecare cistron (secventa DNA carecodifica o proteina) are un semnal deinitiere si un semnal de terminare acitirii mesajului


29/80

29

Rolul IF-1 si IF-3 in disocierea ribozomilor

IF-1 promoveaza disocierea subunitatilor ribozomale, apoi IF-3 se leaga lasubunitatea 30 S libera si previne reasocierea cu subunitatea 50S libera


30/80

30

Formarea complexelor de initiere:1. Subunitatea 30 S formeaza un complex

cu cei 3 IFs2. Legarea GTP la IF2 permite legarea

mRNA si fMet tRNAf, are loceliberarea IF1 si IF33. Se formeaza complexul de initiere 30 S4. Hidroliza GTP legat la IF2 conduce la

eliberarea IF2, la adaugarea subunit50 S si la formarea complexului deinitiere 70 S

In complexul de initiere 70 SfMet tRNAf se afla in situsul P de peribozom, situsurile A si E sunt goaleSecv SH-D din mRNA interactioneaza cu16 S rRNA (secv.bogata in Py)


31/80

31


32/80

32

1. Legarea aminoacil tRNA la situsul A2. Formarea legaturii peptidice3. Translocarea ribozomului

Alungirea catenei polipeptidice


33/80

33

Legarea aminoacil tRNA la situsul A

Incepe prin inserarea aminoacil tRNA in situsulA al ribozomului prin interactii codon-anticodon. Intervine factorul de elongare Tu (EF-Tu) de 43 kDa

Tu este este oproteina G monomera – leaga GTP/ GDP,realizeaza schimbul GDP/GTP

1

2

3

4

5

Forma inactiva

EF-Tu. EF-Ts.GDP

1. Prin schimb GTP/GDP, EF-Ts disociaza si ramane formaactivaEF-Tu.GTP

2. Se leaga aa-tRNA si se formea-za complexul

EF-Tu.GTP. AA-tRNA

3. Complexul ternar se leaga la ribozom cu AA-tRNA in situsulA


34/80

34

Rolul ciclului GTP/GDP:a) modifica afinitatea EF-Tu pentru partenerii de reactie ;b) EF-Tu are o activitate GTPazica care asigura fidelitatea sintezei proteice: legarea

corecta a AA-tRNA la codonul corespunzator din mRNA si in situsul A

Formarea legaturii peptidice: incepe cu fMet tRNAf in situsul P si cu AA1-tRNA1 insitusul A cand EF-Tu a parasit ribozomul


35/80

35

Formarea legaturii peptidice este catalizata de opeptidil transferaza – dinstructura subunitatii 50 S

Restul fMet din fMet tRNAf este transferat la gruparea amino a AA1-tRNA1formand dipeptidil-t RNAGruparea amino ataca legatura esterica cu formarea noii legaturi peptidiceFormarea legaturii peptidice este insoţita de o modificare in interactiile tRNAs cu

subunitatea 50 S si nu cu subunitatea 30 StRNA dezacilat (gol) acum ocupa situsul Edipeptidil tRNA se afla in situsul A


36/80

36

Dupa translocare, situsul A este gol, gata sa lege AA2-tRNA2. Ocuparea situsului A induceeliberarea tRNA deacilat din situsul E – situsurile A si E nu pot fi ocupate simultan

au loc 3 deplasari : 1) iesirea tRNA dezacilat din situsul P ; 2) deplasarea dipeptidil-tRNAdin situsul A în situsul P si 3) deplasarea ribozomului pe mRNA cu 3 nucleotide,plasarea

Intervine unfactor de elongare G (EF-G)care are o forma GTP si o forma GDP.

Forma GTP sustine energetictranslocarea (în care se implica proteineleL11, tetramerul L7/L12şi 23 S rRNA).

urmatorului codon în cadrul de citire aaparatului translational.

Translocarea

P

AE


37/80

37


38/80

38


39/80

39

Terminarea sintezei proteice

Semnalizata de uncodon stop (UAA, UAG, UGA)

Codonii stop nu au un tRNA corespunzatorFactorii RFs ( Release factors ) se leaga la codonul stop si asista ribozomul interminarea translatieiRF1 recunoasteUAA si UAGRF2 recunoasteUAA si UGA

RF3 stimuleaza terminarea4 evenimente sunt induse de RFs:Peptidil transferaza elibereaza polipeptida de la situsul PtRNA este eliberatSubunitatile ribozomale si RF se separa de mRNA

Gruparea formil din fMet si frecvent Met sunt scindate din polipeptida


40/80

40


41/80

41


42/80

42

Energetica biosintezei proteice

Pentru formarea unei legaturi peptidice se consuma4 legaturi

macroergice:2 – la activarea aminoacidului (ATP la AMP),1 molecula GTP pentru ocuparea corecta a aa-tRNA in situsul A

si1 molecula GTP pentru translocarea ribozomului si peptidil-

tRNA.Deci se consuma 7,3×××× 4 =29,2 kcal

Cum ∆∆∆∆Go, pentru hidroliza unei legaturi peptidice este de−−−− 5,0 kcal

se considera ca intregul proces este ireversibil


43/80

43

Inhibitorii biosintezei proteice

Antibioticele – agenti chemoterapeutici care inhiba partial sau total cresterea unormicroorganisme

Puromicina – inhiba sinteza proteica prin eliberarea catenei peptidice nascente înainte de completarea sintezei, deoarece are o structura analoga cu un aminoacil tRNA,se leaga la situsul A cand stusul P este ocupat, se formeaza un derivat covalent peptidil –puromicina care disociaza de pe ribozom


44/80

44

Alte antibiotice - inhibitori ai biosintezei proteice

Antibiotic ActiuneStreptomicina inhiba initierea, produce citirea gresita a mRNA (procariote)Tetraciclina se leaga la subunit 30 S, inhiba legarea aa-tRNA (procariote)Cloramfenicol inhiba activ peptidil transferazei a subunit 50 S (procariote)Cicloheximida inhiba activ peptidil transferazei a subunit 60 S (eucariote)Eritromicina se leaga la subunit 50 S si inhiba translocarea (procariote)Puromicina cauzeaza terminarea premaratura a sintezei proteice

(procariote si eucariote)


45/80

45


46/80

46

BIOSINTEZA PROTEICA LAEUCARIOTE

principial, decurge prin aceleasi etape

dar exista deosebiri calitative si cantiative

Ribozomii eucariotelor


47/80

47

dimensiuni mai mari, variabile

un ribozom tipic de 80 S

Ribozomii eucariotelor


48/80

48

Particularitatile mRNA eucariotic

O structuracap5’’’ ’ -terminala – contribuie lastabilitatea mRNA protejand capatul 5’’’ ’ contraactiunii unor fosfataze si nucleaze, cresterea

vitezei de translatie a mRNAO structurapoli A 3’’’ ’ -terminala – are roluri similarecu structura cap - stabilizant si cresterea eficientei

mRNA de a functiona ca tipar in sinteza proteicaRegiuni netranslabilemRNA estemonocistronic

rest terminal de 7-metil guanozinalegat printr-olegatura 5-trifosfatla primul nucleotid

transcris CH3

tRNA initiator


49/80

49

tRNA initiatorMetioninaActivat de tRNAi (de initiere)

Semnal startAUG

mRNA fiind monocistronic, nu necesita secventa Shine DalgarnoSubunitatile 40 S se ataseaza la structura cap si“““ “ cauta””” ” codonul AUG deplasandu-sein directia 3’’’ ’ (proces scanning sustinut de hidroliza ATP)Stabilirea puntilor de hidrogen intre anticodonul Met-tRNAi si codonul AUG de pemRNA semnalizeaza ca

“““ “

tinta a fost gasita””” ”

.

Complexe de initiereEucariotele contin mai multi factori de initiere decat procariotele, mecanismul mulmai complex. De ex., forma GTP a eIF2 (1000 kDa) aduce tRNAi la subunit 40 Proteinele CBP (Cap-binding proteins ) se leaga la regiunea Cap din mRNA subactiunea eIF3 care permite gasirea codonului AUG;eIF5 induce eliberarea eIF2 sieIF3 urmata de legarea Met-tRNAi la AUG; eIF5 induce hidroliza GTP legat la eIF2urmeaza legarea subunit 60 S la complexul de initiere 40 S (Met. tRNAi. mRNA.40

cu formarea complexului de initiere 80 S.


50/80

50

eIF1 1 fidelity of AUG codon recognition, destabilizes aberrant initiationcomplexeseIF1A 1 catalytically promotes Met-tRNAi binding to 40S; required for strongbinding of 40S subunit to mRNA

eIF2 3 GTPase, escorts Met-tRNAi onto 40S subuniteIF2B 5 guanine nucleotide exchange factor for eIF2eIF3 11 scaffold for the cap binding complex, binds 40S subunit; stabilizing

Met-tRNAi and preventing association with 60S subunit

eIF4A 1 RNA dependent ATPase; essential for binding of ribosomes to mRNAeIF4B 1 RNA binding protein; promotes eIF4A activityeIF4E 1 binds directly to the m7G cap

eIF4F 3 cap binding complex of eIFs 4A, 4E, and 4GeIF4G 1 binds mRNA, PABP, eIF4E, eIF4A, and eIF3eIF4H 1 similar to eIF4BeIF5 1 AUG recognition and promote eIF2 GTPase activityeIF5B 1 GTPase, mediates assembly of 80S from 40S and 60S


51/80

51

eIF2– este un heterotrimerαβγαβγαβγαβγ mediaza legarea Met-tRNAi la subunitatea 40 S intr-o


52/80

52

eIF2 este un heterotrimerαβγ αβγ αβγ αβγ , mediaza legarea Met tRNAi la subunitatea 40 S intr omaniera GTP dependenta

eIF2 este eliberat de pe ribozom in stare legata cu GDP (produs binar inactiv)Pentru a participa la initierea translatiei , eIF2 trebuie sa sufere schimbul GDP/GTP

Transformarea formei inactiveeIF-2.GDP la forma activaeIF-2.GTPeste catalizata deeIF-2B care este un GEF(guanine nucleotide exchange factor )

Fosforilarea subunitatiiαααα a eIF-2 inhiba initierea translatiei prin impiedicareaschimbului GDP/GTP catalizat de eIF-2B

Alungirea


53/80

53

g

Factorii de elongare eucarioticiEF1αααα si EF1βγ βγ βγ βγ sunt contra-partenerii factorilorEF-Tu si EF-Ts procariotici.Forma GTP a EF1αααα elibereaza aminoacil-tRNA la situsul A al ribozomului, iarEF1βγ βγ βγ βγ catalizeaza schimbul GTP/GDP.FactorulEF2eucariotic mediaza translocarea indusa de GTP, similar cu EF-G

Etapa de alungire necesesita factori deelongare (eEFs) care sunt proteine neribo-zomale. Procesul incepe cu Met-tRNAi insitusul P si cu situsul A liber

Aa-tRNAaa se leaga la situsul A dictat de codonulde pe mRNA, printr-un proces dependent de complexul EF1αααα .GTP. Dupa legare, GTP este hidrolizat,iar EF1αααα .GDP disociaza. Pentru o noua translocareare loc schimbul GDP/GTP de catre EF1ββββ


54/80

54

Peptida atasata la tRNA din situsul P este transferata la gruparea amino a aminoacil-tRNA din situsul A. Reactia este catalizata depeptidil transferaza si se numestetranspeptidare. Peptida alungita legata covalent la tRNA este acum in situsul A.Situsul A trebuie sa fie liber pentru a accepta un nou aminoacil-tRNA. Procesul dedeplasare a peptidil-tRNA din situsul A in situsul P se numestetranslocare si este

catalizat deeEF-2 cuplat cu hidroliza GTP. Ribozomul este deplasat de-a lungulmRNA astfel ca urmatorul codon din mRNA ajunge in situsul A.In urma translocarii eEF-2 este eliberat de pe ribozom.Ciclul poate incepe din nou.


55/80

55

Terminarea


56/80

56

Etapa necesita prezenta unui singur factor proteic specific etapei de terminare eRF(eukaryotic releasing factor ) care actioneaza intr-o maniera dependenta de hidroliza GTP.RF se leaga la situsul A si induce hidroliza peptidil-tRNA conducand la eliberarea proteineEliberarea proteinei induce disocierea ribozomilor


57/80

57

Si in cazul eucariotelor moleculele mRNA sunt translatate pe poliribozomi


58/80

58

Proteinele legate la membrane sau destinate secretiei sunt sintetizate de ribozomiasociati RE rugos (RER)

Aceste proteine au osecventa semnal N-terminala - 13-36 resturi aminoacizipredominant hidrofobi – recunoscuta de un complex multi-proteicSRP ( signal

recognition particle ). Secventa semnal este indepartata la trecerea prin membranaRE – sub actiunea unei signal peptidaze.Proteinele care contin o peptida signal se numescpreproteine pentru a le distinge de

proproteine. Proteinele destinate secretiei si apoi proteolizei ca urmare a secretiei -preproproteine.

Modificari post-translationale

A. Proteine secretate si proteine asociate membranei

Particula de recunoastere a


59/80

59

semnalului SRP este un

complex RNA-proteine,citosolic, care recunoaste sitransporta proteine specificela RE al eucariotelor si lamembrana plasmatica a

procariotelor.SRP eucariotica este compu-sa din 6 polipeptide distincte,

o molecula de RNA 7SL si are o activ GTPazica.

In stare activa (cu GTP legat), SRP recunoas-te secvente semnal pentru RE din proteine nas-cente. SRP se leaga la 1) secventa semnal; 2) sub-unitat 60 S ribozomala si la 3) receptorul SRP.

Legarea SRP opreste translatia, are loctransportul proteinei nascente in RE.Hidroliza GTP permite reluarea translatiei

Sinteza si secretia insulinei


60/80

60


61/80

61

Ca rezultat al translatiei mRNA seformeaza preproinsulina care estetransportata in RE si transformatain proinsulina. Proinsulina estetransportata in aparatul Golgi,impachetata in granule acoperitede clatrina, imature, unde esteprocesata la insulina si C-peptida.La stimul hiperglicemic, granulelede insulina sufera 2 faze, primarapida, a doua dureaza mai mult,deoarece granulele sunt impartitein 2 categorii: (1) o categorielimitata de granule ( 95 %) caresufera o eliberare mai lenta

Sinteza si secretia colagenelor


62/80

62

superfamilie de proteine fibrilare lungi, homo-şi heterotrimerice, ale căror subunităţ i,cateneleα , sunt produşii unor gene diferitefiecare catenă αααα conţine domenii colagenice (COL)şi necolagenice (NC)domeniile COL au motive repetitive (Gly-X-Y)n, unde X este frecvent Proşi Y este 4-Hyp; resturile Gly permit impachetarea cele 3 cateneα intr-un triplu helix coiled-coil

In formele precursor există o peptidă semnal N-terminală , propeptide N-şi C-terminale, telopeptide Nşi C-terminale cu structuri primareşi conformaţionaledistincte de cele din domeniul COL


63/80

63

Hidroxilarea resturilor de Pro si Lys din structcolagenuluicu formare de 4 HO Pro si 3 HO


64/80

64

colagenului cu formare de 4-HO-Pro si 3-HO-

Pro si Hyl

Oxidized LYS cross-linksprovide stiffness to collagen

Participarea Lys la legaturi incrucisate

Colagenele conţin glucide în concentraţii de0,4 – 12 % din greutatea lor în funcţie denatura ţesutului. Partea glucidică constă înprincipal din glucoză , galactoză şi dizaharidullor şi este ataşată covalent la resturi 5-Hyl.


65/80

65

Reprezentarea schematică a sintezeicolagenului, a modificărilor post-

translaţionale, secreţieişi formăriifibrilelor (SP: peptidaza signal; GT:hidroxilizil galactozil transferază şigalactozil hidroxilizil glucoziltransferaza; LH: lizil hidroxilaza; PH:

prolil hidroxilaza; OTC: complexuloligozaharil transferazei; PDI: proteindisullfură izomeraza; PPI: peptidil-prolil cis-trans-izomeraza; NP:procolagen N-proteinaza; CP:

procolagen C-proteinaza; LO: liziloxidaza; HSP47: heat shock protein47, coligina 1).

B. Scindari proteolitice


66/80

66

Scindarea Met N-terminale (eucariote)Scindarea formil- sau formil-Met N-terminale (procariote)Scindarea altor resturi, a secventelor semnal de catre peptidaze specifice

O gena ce codifica opolipeptida – precursor hormonal – ce sufera o procesarepost-translationala tesut-specifica sub actiunea unei enzime:prohormonconvertaza. Exista 8 situsuri potentiale de scindare care pot conduce la 10 peptidebiologic active implicate in diverse functii celulare.

C. Glicozilarea


67/80

67

Forma majora de modificare post-translationala ce are loc in RE si aparatul GolgiPartea glucidica (monozaharid sau derivat al lui, oligozaharid) se leaga covalent la

atomul de O (Ser, Thr)sau la atomul de N (Asn)din structura proteinelor

In celulele mamalienepredomina legaturile N-glicozidice

Sinteza N-glicoproteinelornecesita prezenta unuiintermediar lipidic dolicolfosfat si presupune 3etape: 1) constituirea unuimiez zaharidic; 2) atasarea lui la restul Asn dinproteina; 3) modelareapartii glucidice


68/80

68

Rol: protectie contra degradarii, retentie in RE pina la plierea corecta; actioneazaca o secventa transport; adeziunea intercelulara


69/80

69


70/80


71/80

71

Formarea corecta a puntilor disulfurice in proteinelenascente este catalizata deprotein disulfuraizomeraza (PDI) – enzima care contine 2 secvente –Cys-Gly-His-Cys-

PDI – proteina chaperon – stabileste rapid stareaconformationala (puntile –S-S-) cea mai stabila

Sulfatarea proteinelor


72/80

72

Acetilarea


73/80

73

Acetilarea histonelor stimuleaza transcriptia –deacetilarea o represeraza!

Acilarea proteinelor


74/80

74

Ancore lipidice la membrana ale proteinelor de semnalizare


75/80

75

Miristoilarea si farnezilarea – permit atasareaproteinelor citosolice la membrana plasmatica

Ancora glicozil-fosfatidil-inozitol (GPI)


76/80

76

Trypanosoma brucei – parazit(Africa) ce produce la om sianimale boala somnului. Suprafatalui constituita din glicoproteineleVSGs (variable surface glycopro-

teins ) – ancorata la membranaprintr-o GPI - bariera fizica acelulei contra sistemului imun algazdei. Genomul parazituluicontine mai multe copii de geneVSG. La infectare parazitulexprima o VSG particulara. Cindgazda dezvolta un raspuns specificla aceasta VSG, la ancora se valega alta proteina VSG, etc

Alte modificari post-translationale


77/80

77


78/80

78

Modificare covalenta care permitecontrolul hormonal al activitatii biologice aunor proteine reglatoare

Fosforilarea


79/80

79

Modificari induse de vitamina K


80/80

80

γ γγ γ -carboxilarea resturilor glutamat din structura multor factori de coagulareResturileγ γγ γ -carboxi glutamat (Gla) leaga ionii Ca2+-importanti in coagularea sangeluiVit K – cofactor al reactiei de carboxilare

Seleno-cisteina

Se-Cys exista in cateva Se-proteine si este incorporat in structura lor in timpul

translatiei. Initial se formeaza Ser-tRNA care sufera un proces de selenizare ceconduce la Se-Cys-tRNA care se leaga la un codon stop (UGA)de pe mRNA in loc de codonul Ser. Codonul UCA nu maifunctioneaza ca un semnal stop si codifica Se-Cys in prezentaunui element SECIS (SelenoCysteine Insertion Sequence) dinstructura regiunea 3 ’’’ ’ -netranslata a mRNA pentru Se-proteine: glutation peroxidaza, tioredoxin reductaza, etc

In aceste transformari este implicat un tRNA particular tRNASec

Sinteza Proteica.pdf

Documents