1. Protein szintézis

2. Protein módosítás

3. Protein transzport

Centrális dogma

DNS RNS protein

transzkripció transzláció

kivétel– retrovírusok – reverz transzkripció

protein szintézis

Protein szintézis

1. Aminosav aktiválás

2. Protein szintézis lépései

Protein szintézis

Genetikai információ : messenger RNS (mRNS) kodonjai

Riboszóma: Fehérjeszintézis helye : proteinek + riboszómális

RNA (rRNA)Adaptor : kodon szekvencia felismerése

molekula megfelelő aminósavra fordítása

transzfer RNS (tRNS)

Aktivált aminósavak

Protein faktorok: IF, EF, RRF

Energia: ATP és GTP

Eukarióta mRNS

ORF : Open reading frame azaz

leolvasási keret

Mutációk pl. kereteltolásos

tripletek

Univerzális

de kivételek pl. mitokondrium

Degenerált ill. redundáns

1 aminósav– több mint 1

kodonlineáris

nincs kihagyás

nincs átfedés

Genetikai kód

www.biochem.uwo.ca/meds/medna/tRNA.html library.thinkquest.org/.../RNA.htm

Szekunder szerkezet Tercier szerkezet

tRNS: 74-93 nukleotid

1. 4 kar és hurok

2. módosított bázisok

3. Wobble azaz lötyögés

antikodon

Adaptor molekula tRNS

Class I

Arg, Cys, Gln, Glu, Ile,

Leu, Met, Trp, Tyr, Val

Class II

Ala, Asn, Asp, Gly, His,

Lys, Phe, Pro, Ser, Thr

Aminoacyl – tRNS szintetáz

Enzimek száma fajspecifikus (33-48)

Aminosav aktiválás

tRNS

enzim

1: Aminósav aktiválásaa + ATP <=> aa~AMP + PPi

2: aminoacyl csoport transzfer a tRNS reaa~AMP + tRNA <=> aa-tRNA + AMP

www.mun.ca/.../BIOL2060/CellBiol20/CB20_5.html

Aminósav aktiválási reakció

Protein szintézis :riboszóma

big subunit

small subunit

Big subunit

small subunit

Riboszóma főbb kötőhelyei

mindkét alegység nagy alegység A site - aminoacyl tRNS katalízis: ribozyme

P site - peptidyl tRNS RNS katalítikus aktivitással

E site – exit üres tRNS 23/ 28 S RNS

mRNS kötés ER kötőhely (eukaryota)

( 16/18 S RNS

mRNS sapka)

A: aminoacyl tRNS

site

P:peptidyl tRNS

site

E: exit site

Exit channel

növekvő peptidlánc ezen halad át

Protein szintézis:riboszóma kötőhelyek elhelyezkedése

Catalytic site

Fehérjeszintézis lépései:

1. Iniciáció

2. Elongáció

3. Termináció

4. Szétesés (Disassembly)

Fehérjeszintézis szabályai:

•Transzláció iránya 5' -> 3'

•Képződő fehérje N-terminus irányból C-terminusirányba

30 S subunit

IF és kis alegység kötődése

mRNS és lánckezdő Met-tRNSi korrekt kötődése P helyre

Riboszóma nagy alegység kötődése és GTP bontás

Met

Iniciáció

Peptidyl-tRNA

Új aminoacyl-tRNS kötődése az A helyen

Új peptidkötés kialakítása(ribozyme szerepe)

Riboszóma áthelyeződése az egész komplex 1 tripletnyit mozog GTP bontás

Üres tRNS disszociál az E helyről

Elongáció ciklusos

Termináció

RF kötődése peptidyl-tRNS-ről leválik a

polipeptidlánc

E helyről üres tRNS disszociál RF is leválik és GTP bontás

Peptidyl-tRNA

Szétesés

riboszóma alegységek, P helyről tRNS és mRNS leválása

-Iniciáció gátlása

-Interferál a kodon antikodon

párosodással

Streptomycin

Iniciáció és elongáció

antibiotikumok

Chloramphenicol:

- Peptidyl transzferáz gátlása prokaryotákban

- tRNS beötődését A helyre gátolja

Cycloheximide:

- Peptidyl transzferáz gátlása eukaryotákban

Erythromycin:

- Gátolja a fehérje útját

Tetracycline:

- aminoacyl-tRNS A helyre kötődését gátolja

elongációantibiotikumok

Puromycin

Causes premature chain termination. Its structure resembles that of the 3' end of a tyrosyl-tRNA and it participates as a substrate in a peptidyl transferase reaction.

Puromycin:

- Láncközben terminációt okoz

terminációantibiotikumok

2. Protein ko és poszttranszlációs

módosítások

3. Protein szortírozás és szállítás

Eukaryota sejt:

-Szabad riboszómák, polyriboszómák

-Endoplazmatikus retikulum

kötött riboszómákkal

Prokaryota sejt:

szabad riboszómák poliriboszómák

Fehérjeszintézis helye

Riboszóma: protein szintézis

Membrán: módosítás és szállítás

Durvafelszinű endoplazmatikus retikulum

Protein road-map

Cytoszol: szabad riboszómák

Minden fehérje szintézise szabad riboszómán indul

végig citoszolban szabad riboszómán

Sejtmag

Peroxiszóma

Mitochondrium

színtest

ER kötött ribozómán

Fejeződik be

ER, Golgi,

Plazmamembrán

Lizoszóma,endoszóma

Szekréciós fehérje

irányítószám helyett szignál peptid és szignálfolt

signal recognition particle (SRP) szerkezete

Ribonukleoprotein Komplex

RNS + 6 protein

RNA

Szignál peptid felismerése

Riboszómához kötődés

Elongáció gátlása

GTP

Riboszóma és ER kapcsolódása

Fehérjeszintézis ER kötött riboszómán

Ko – és poszt-transzlációs módosítások

Signal peptidase

Signal peptide

Ko: egyes aminósavak módosítása pl. metiláció

diszulfid híd, glikoziláció

Poszt: szignál peptid eltávolítása, glikoziláció

N-glikoziláció az ER-ban

egyöntetű : 14 monoszaccharid aszparagin oldalláncon

cukor donor: dolichol

Enzyme:oligosaccharyl transzferáz

Transzmembrán fehérjék

Transzmembrán fehérjék szintézise

Több szignál peptid szükséges

start transfer és stop transfer peptidek

Multipass membrán proteinek

többszörös szignál peptid párok

példa:rodopszin

Protein minőségi kontroll

Chaperonok az ER lumenében (BiP, calneurin)

Protein hajtogatódás ellenőrzése

Hibás fehérjék korrekciója

Hibás fehérjék aggregálódásának gátlása

Proteaszóma szerkezete és funkciója

ATPHibás, nem javítható fehérjék megsemmisítése