50% peso célula es proteína

30 a 60 % maquinaria para hacer proteínas

MAQUINARIA Sistema sintetizador de proteínas (PSS)

1. Ribosomas

2. RNAt

3. Enzimas activadoras de aa

4. Proteínas iniciación

5. Proteínas elongación

6. Proteínas terminación

7. Enzimas modificadoras producto proteico

8. Proteínas que ensamblan y translocan las proteínas recién sintetizadas

CARACTERÍSTICAS

a. Ribosomas procarióticos Mas pequeños y mas rápidos que

eucariotes

b. Factores inicio en procariotes TRES

Factores inicio en eucariotes > 10

c. Sistema sintetizador de proteínas en procariotes (PSS) Más lineal

d. Sistema de transcripción-traducción acoplada

No hay núcleo

Recién sintetizado RNAm INICIA síntesis proteínas

MUCHOS ANTIBIÓTICOS INHIBEN EL PSS

Transcripción DNA RNAm

TRADUCCIÓN RNAm Proteína

TRADUCTOR RNAt

aminoacil-RNAt-sintetasas

20 aminoacil RNAt sintetasas c/u reconoce un aa en particular

Enlace a RNAt específico ± 50 RNAt

Ambas se reconocen por codones

Codones: Nucleótidos en tripletes en RNAm

¿Traductor?

AUG es el codón de inicio (formil metionina) para bacterias

UAA, UAG, UGA son codones de paro o terminación

RNAt específico para cada codón

RNAt 3 loop u horquillas

Anticodón en loop II

Se “aparea” con codón en RNAm

ACTIVACIÓN RNAt-aa

Aminoácido se enlaza en secuencia CCA

encontrada en 3’ de RNAt

loop I: DHU loop (dehidroxiuridina)

loop II: Anticodón

loop III: loop extra

loop IV: loop TψC (pseudouridina)

~60 specific tRNAs

in prokaryotes

Enlace a RNAt realizado por RNAt sintasa

2 etapas

1. ATP + aa aminoacil – AMP + PiPi

2. Aminoacil-AMP + RNAt Aminoacil-RNAt + AMP

Reacción

Reversible

Proofreading

Realizada por RNAt sintasa

Aminoácidos mal insertados

ERROR EN PROTEÍNA

Sitio inicio en RNAm

FORMACIÓN COMPLEJO INICIO CON RNAr

Formado por

Subunidad 30S y Subunidad 50S

RNAt iniciador (RNAt-metionina) Reconoce AUG

Enlazado a f-met (SOLO BACTERIAS)

Excepciones en algunos microorganismos valina (GUG) en vez de f-met

leucina (UUG) en vez de f-met

RECONOCE QUE ES CODÓN INICIO POR:

SECUENCIA SHINE-DALGARNO

Shine-Dalgarno: Secuencia de 10 nucleótidos seguida por 4 a 6 bases complementarias a extremo 3’ del RNAr 16S (localizado en subunidad pequeña ribosoma 30S)

AYUDAN A QUE SUBUNNIDAD RNAr 30S SE COLOQUE EN FORMA CORRECTA EN RNAm GRACIAS A LA RNAr 16S

ETAPAS

1. Ribosoma liberado de RNAm se disocia en 30S y 50S

Ayuda de factores proteicos de inicio (IF1, IF2 , IF3) y GTP

Factores inicio se enlazan a 30S

2. IF1 , IF2 , IF3 promueven asociación con RNAt - f-met

Se forma el complejo de inicio

3. Complejo inicio (ya en 30S) se enlaza a 50S

Se hidroliza GTP

GTP promueve liberación de IF1, IF2, IF3

COMPLEJO DE INICIO SE ESTABILIZA

Secuencia Shine Dalgarno

GTP y factores de elongación (EF)

1. Formación complejo inicio

2. Ciclo elongación

Adiciona aa en cada vuelta

No. vueltas = No. aa en proteína

Ribosoma 70S avanza en RNAm

3. Proteínas o factores elongación

4. Gasto de 2 GTP por aa incorporado

5. Tan pronto se ha formado un complejo inicio y se desocupe

sitio inicio

LLEGA OTRO RIBOSOMA Y SE FORMA OTRO COMPLEJO INICIO

POLISOMAS

En ribosoma; SUBUNIDAD 50S

3 sitios que enlazan RNAt

SITIO A: Sitio que acepta RNAt-aa

SITIO P: Parcialmente ocupado por molécula

con péptido parcialmente completo

SITIO E: Ocupado por RNAt NO CARGADO

Este RNAt YA TRANSFIRIÓ la

cadena del péptido al RNAt recién cargado

ESTA PRÓXIMO A SALIR DEL RIBOSOMA

PRIMERA REACCIÓN Enlace RNAt-aminoacil

Anticodón de RNAt-aa se enlaza a codón en Sitio A

Requiere 2 factores proteicos: Factor elongación Tu (EfTu)

Factor elongación Ts (EfTs)

Se hidrolizan 2 GTP

1. RNAt-aa entra a sitio A: Se forma complejo TERNARIO

aa-RNAt - EfTu - GTP

1 2 3

2. Hidrólisis GTP GDP + Pi

3. Proteína EfTs libera GDP del complejo

4. EfTu está libre para formar otro comlejo

RNAt presentes tanto en sitio P y en sitio A se colocan adecuadamente para:

Grupo amino del aminoácido enlazado a RNAt en sitio A

PERMANEZCA JUNTO A

Grupo carboxilo del aa en el oligopéptido enlazado a RNAt en sitio P

SEGUNDA REACCIÓN

Formación enlace peptídico

SITIO P

1. Ruptura de grupo acil del carboxilo

2. Formación enlace peptídico

Catalizado por segmento del RNA 23S presente en RNAr 50S

(RIBOZIMA´: RNA catalítico)

3. Transferencia del péptido (CON UN aa MAS LARGO) A SITIO A

TERCERA REACCIÓN: TRANSLOCACIÓN

1. RNAt sin carga (sin aa) se remueve de sitio P a sitio E

2. RNA-t-polipéptido se transfiere del sitio P a sitio A

3. Ribosoma se mueve 1 codón

Necesita un factor proteico EfG

Se hidroliza GTP PROMUEVE SEPARACIÓN

Velocidad 15 aa / seg E. coli 37°

Velocidad síntesis RNAm = 45 nucleótidos / seg (45 / 3codon)

RIBOSOMAS SE MUEVEN EN RNAm A LA MISMA VELOCIDAD EN QUE

RNAm ES SINTETIZADO (TRANSCRIPCIÓN-TRADUCCIÓN ACOPLADA)

EXPOSICIÓN

EVITA ATAQUE NUCLEASAS DE RNAm

REQUIERE 2 EVENTOS

a. Hidólisis de RNAt-peptidil

b. Liberación péptido completo

c. Se efectúa cuando ribosoma encuentra CODÓN TÉRMINO

UAA UAG UGA

CODONES SIN SENTIDO

Codones sin sentido: Ningún RNAt los reconoce o lee

d. Necesarios 2 factores proteicos

Factor liberación 1 (RF1)

Factor liberación 2 (RF2)

Dependen del codón de terminación

1. RF1 se une a Sitio A y activa peptidil transferasa

2. Peptidiltransferasa hidroliza polipéptido del RNAt en sitio P

3. RF2 libera a RF1 del ribosoma

4. Ribosoma 70S se disocia en 30S y 50S

Papel estructural y funcional 16S RNAr implicado en la iniciación ◦ Apareamiento de bases ocurre entre la secuencia de

enlace al ribosoma del RNAm y la secuencia complementaria entre el RNAr 16S

23S RNAr implicado en la elongación ◦ Interactúa con EFs

síntesis de proteinas