SNTESIS DE PROTENAS: TRADUCCIN

1.Caractersticas de la traduccin2.Fase previa: activacin de los aas en forma de

aminoacil-tRNA3.Fase 1: iniciacin4.Fase 2: elongacin o alargamiento de la cadena

peptdica5.Fase 3: terminacin6.Inhibidores de la traduccin

CARACTERSTICAS DE LA TRADUCCIN

- Las macromolculas que intervienen:* tRNA de iniciacin* 31 tipos de tRNAs portadores de aas* Ribosomas (20000)* mRNA* Factores proteicos (100000)

-Consiste en la sntesis de las protenas mediante la unin deaas segn el orden establecido por la secuencia de nt del mRNAy el cdigo gentico.

Velocidad de traduccin:2-4 aa/sg en eucariotas20 aa/sg en procariotas

1- CARACTERSTICAS DE LA TRADUCCIN1.Sentido de avance de la sntesis proteica

1- CARACTERSTICAS DE LA TRADUCCIN2. Carcter monocistrnico o policistrnico del mRNAmRNA monocistrnico (eucariotas), un mRNA codifica para un slo polipptidomRNA policistrnico (procariotas y virus), mRNA codifica para varios polipptidos (contiene regiones internas no traducidas)3. Fases de la traduccin

aa Aa-tRNA

Complejo de iniciacin

Polipptido

Activacin

Iniciacin

Elongacin

Terminacin

2- FASE PREVIA: ACTIVACIN DE LOS AAS EN FORMA DE AMINOACIL-tRNAs

aa aaAMP

Aminoacil-tRNA

Aminoacil-tRNA sintetasa

ACTIVACIN UNIN

ATP PPi AMP

tRNA

La fase de activacin define el papel conector del tRNA con los aas en la traduccin. Adaptador tRNA, 80 nt longitudPrimer adaptador. Aminoacil-tRNA sintetasa, que acopla un determinado aa a su correspondiente tRNA.Segundo adaptador: tRNA, cuyo anticodn se une al codn de mRNA

2- FASE PREVIA: ACTIVACIN DE LOS AAS EN FORMA DE AMINOACIL-tRNAs1- Reacciones de aminoacilacin:

Primera reaccin: activacin del aminocido:R-CH(NH2)-COOH + AMP-P-P + ENZIMA (aminoacil-tRNA sintetasa)

Mg2+

ENZIMA-AMP-CO-CH(NH2)-R+ PPi

Segunda reaccin: unin con el tRNA:ENZIMA-AMP-CO-CH(NH2)-R + tRNA-OH

Mg2+

tRNA-O-CO-CH(NH2)-R + AMP + ENZIMA

(aa) (ATP)

(Aminoacil-AMP-ENZIMA)

(Aminoacil-AMP-ENZIMA)

(Aminoacil-tRNA)

2- FASE PREVIA: ACTIVACIN DE LOS AAS EN FORMA DE AMINOACIL-tRNAs

Reaccin total:

aminocido + ATP + tRNA aminoacil-tRNA + AMP + 2PiAminoacil-tRNA sintetasa

2- FASE PREVIA: ACTIVACIN DE LOS AAS EN FORMA DE AMINOACIL-tRNAs2- Aminoacil-tRNA sintetasas:

1- Tipos de sintetasas (clases I y II)2- Especificidad de las aminoacil-tRNA sintetasas3- Mecanismo de reconocimiento de los aminocidos por las sintetasas (anlogo al reconocimiento de sustrato-enzima)4- Mecanismo de reconocimiento de los tRNAs por las sintetasas (depende del modo como stos interaccionen con el centro activo de aaRS):

Regiones conocidas por la aaRSRegiones diferentes en cada tRNARegiones comunes a todos los tRNAsAnticodn

Molcula de tRNA

TIPOS DE SINTETASAS

Clase I: unen el aa al grupo 2OHClase II: unen el aa al 3OH

Tipo de aa RS

Grupo OH del tRNA

Aas que reconocen

Clase I 2 Arg, Cys, Gln, Glu, Ile, Leu, Met, Trp, Tyr, Val

Clase II 3 Ala, Asn, Asp, Gly, His, Lys, Phe, Pro, Ser, Thr

HIPTESIS DE BALANCEO31 tRNA reconocen los 61 codones que codifican 20 aas.tRNAs=no codones 61, mismo anticodn reconoce varios codones, un mismo tRNA puede interaccionar con varios codones sinnimos, y ms de un tRNA para 1 aa.

C-GA-UU-AY GG-CY UI-A,U,C

1 base del anticodn puede interaccionar con distintas bases en la posicin 3 del codn, mediante puentes de hibrgeno ms dbiles que las Watson y Crick

ESPECIFICIDAD DE LAS AMINOACIL-tRNA SINTETASAS

Cada aminoacil-tRNA sintetasa reconoce un aa y todos los tRNAs cuyos anticodones codifican ese mismo aa

La capacidad de la sintetasa depende del modo con que interaccionen el aa y el tRNA con el centro activo

Correccin de errores cometidos por las sintetasas: los errores son infrecuentes. Son capaces de hidrolizar el enlace ster entre el aa y el tRNA

Energa de fijacin del aa en el centro activo (interacciones E-S)centro activo hidroltico. tRNA sintetasa identifica varias caractersticas del tRNA

Tasa de error: 1/104

3- FASE 1: INICIACIN

a) Especificidad del punto de inicio

3- FASE 1: INICIACIN

b) Formacin del metionil-tRNA iniciador

PROCARIOTAS EUCARIOTAS

tRNAi distinto resto de tRNAs en la estructura secundaria del tallo aceptor, sec de nt diferente

3- FASE 1: INICIACINc) Pasos sucesivos en la fase de inicio, se requieren factores proteicos de iniciacin, unin del tRNA al codn de inicio AUG en el mRNA

Disociacin del ribosoma

Unin del mRNA y tRNAiMet a la sub. menor del ribosoma

Unin de la sub. mayor

Las dos subunidades del ribosoma (40S y 60S) se ensamblan en el nucleolo, mediante la asociacin lo rRNAs y protenas, son exportadas al citosol.

Reutilizacin de los IF

4- FASE 2: ELONGACIN

1- Ubicacin del aminoacil-tRNA en el sitio A (paso 4)

Cada ribosoma tiene 4 centros de unin, uno se une al mRNA y los otros 3 a tRNAsMet-tRNAi se ha unido al sitio P, queda el sitio A para el posterior tRNA

Fotocopia de la estructura del ribosoma

Adicin del 2 aa hasta el ltimo, 3 pasos:1- Ubicacin del nuevo aa-tRNA en el sitio A del ribosoma2- TranspeptidacinFormacin del enlace peptdico 3- translocacin del peptidil-tRNA al sitio P

ELONGACIN

eEF-1:Une GTP, act. GTPasa. Complejo reconoce el sitio A, si el apareamiento entre el codn y anticodn es correcto, se producen cambios conformacionales que estimulan la actividad GTPasa. No interacciona con el Mel-tRNAi

4- FASE 2: ELONGACIN

2- Transpeptidacin: formacin del enlace peptdico (paso 5)(Peptidiltransferasa, rRNA 28S componente de 60S)

4- FASE 2: ELONGACIN3- Translocacin: desplazamiento del ribosoma en un codn (paso 6)

Responsable del desplazamiento, interacciona con la subunidad mayor

E

VIDEO MCB0403

5- FASE 3: TERMINACIN

Hidrlisis del peptidil-tRNA

Unin de eRF

Disociacin

Liberar el polipptido del tRNA y disociar el ribosoma del mRNA. eRF (releasing factor)

La unin de eRF al ribosoma altera la actividad peptidiltransferasa de tal forma que como agente nucleoflico se emplea el agua, como consecuencia se hidroliza el enlace ster del peptidil-tRNA, liberando el polipptido

VIDEO A0001401Video alberts mRNA translation (From DNA to protein)

POLIRIBOSOMALa sntesis de la mayor parte de las protenas tarda 20s y algunos minutos. Poliribosoma separado cada ribosoma 80 nt

INHIBIDORES DE LA TRADUCCIN

INHIBIDORES DE LA TRADUCCIN (continuacin)

La selectividad de la mayora de los antibiticos y toxinas sobre procariotas o eucariotas es posible gracias a las diferencias en sus ribosomas, as como, en el caso de las tetraciclinas es la incapacidad de la molcula de atravesar la membrana cell de organismos superiores. Cada antibitico se une a una regin diferente del ribosoma