» » » Производство белка: инициация, удлинение и терминация


Рибосома – это клеточная машина, которая вырабатывает белок. Она имеет два основных функциональных блока или субъединицы, известные как большая и малая субъединицы. Эукариотические рибосомы называются рибосомами 80S. Большая субъединица называется рибосомой 60S, а малой субъединицей является рибосома 40S. В прокариотических 70S рибосомах большой субъединицей является 50S, а меньшей – 30S.

Инициация

Малые рибосомные субъединицы требуют тРНК, которые жизненно важны для начала трансляции. тРНК способны связывать малые рибосомные субъединицы с помощью факторов инициации.

тРНК состоит из 70-80 нуклеотидов. Она сворачивается в форму клеверного листа, которая представляет один трикодон нуклеиновой кислоты на одном конце, который, в свою очередь, является комплементарным кодону мРНК для его аминокислоты.

Как только тРНК будет состыкована, небольшая рибосомальная субъединица начнет сканировать последовательность, ища начальный кодон AUG (триплет нуклеиновой кислоты). Как только последовательность начала будет идентифицирована, будет образована полная рибосома (путем объединением больших и малых субъединиц).

Кодон AUG кодирует метионин. Теперь, когда первая аминокислота в пептидной цепи находится на месте, синтез белка начнет протекать через процесс удлинения. Кодон рядом с стартовым кодоном AUG является следующей аминокислотой в пептидной цепи. Соответствующая тРНК входит в рибосому и если совпадение будет правильным, рибосома свяжет ее с исходным метионином.

Относительное удлинение

Как только вторая аминокислота будет связана, рибосома переместится вперед на один триплет нуклеиновой кислоты за раз. Таким образом будет продолжаться процесс удлинения.

Терминация

Синтез белка прекращается после того, как на очереди появится стоп-кодон. Новая полипептидная цепь высвобождается с помощью терминальных последовательностей. После освобождения вновь созданной цепи рибосомные субъединицы будут отсоединены друг от друга. Меньшая часть рибосомы будет продолжать поиск другого кодона тРНК и AUG для начала процесса.

Прокариотические рибосомы функционируют очень схожим образом. Однако вместо того, чтобы использовать стартовый кодон AUG для инициирования трансляции, существует набор нуклеиновых кислот, которые называются последовательностью Шайна—Дальгарно, которая предшествует коду инициации. Эта последовательность выравнивает мРНК на рибосомах путем спаривания с последовательностью на 16S рРНК, являющейся частью прокариотической рибосомы. Часто на одной и той же мРНК работает более одной рибосомы. Другая рибосома может связываться с сайтом инициации на мРНК, как только первая начнет свое движение вперед.

Синтез белка может быть осуществлен свободными рибосомами в цитозоле или связанными с мембраной рибосомами на эндоплазматическом ретикулуме (ER). Белки, предназначенные для использования внутри клетки, обычно переводятся на свободные рибосомы. Белки, предназначенные для экспорта из клетки или для использования в лизосомах, синтезируются рибосомами, связанными с ER. Целевые последовательности на мРНК направляют рибосому в ER, где она становится связанной, и белок транслоцируется в ER по мере его перевода.