Слайд 2
Каталитический центр рибосомы «сделан» из РНК?
Слайд 4
Вопрос
В мРНК всегда есть много триплетов, кодирующих метионин,
- как понять, с которого надо начинать синтез белка?
Слайд 5
Как рибосома узнает инициаторный кодон?
Слайд 6
Вопрос
Что будет, если удалить последовательность анти-ШД из 16S
rRNA?
Слайд 7
Ответ:
Грамм-отрицательные бактерии ничего не заметят и будут жить
как ни в чем не бывало!
Слайд 8
Рибосомный белок S1
Связывается с AU-богатыми участками, расположенными upstream
от AUG-кодона
Способен привлекать рибосому без участия ШД
Слайд 9
Факторы инициации
IF1 - связывается с А-сайтом
IF2 - ГТФаза,
связывает инициаторную тРНК
IF3 - мешает субчастицам рибосомы ассоциировать, помогает
распознавать инициаторный кодон
Слайд 10
3 участка связывания тРНК на рибосоме
Слайд 11
Инициация: тРНК связывается с Р-сайтом
Элонгация: тРНК связывается с
А-сайтом
Слайд 12
Элонгация трансляции. Шаг 1.
Инициаторная Мет-тРНК или тРНК с
пептидом в Р-сайте
А-сайт свободен
Слайд 13
Элонгация трансляции. Шаг II.
P-сайт занят пептидил-тРНК
В А-сайт связывается
новая аминоацил-тРНК
Слайд 14
Элонгация трансляции. Шаг III.
Транспептидация.
тРНК в Р-сайте без аминокислоты,
но пептид - в Р-сайте
тРНК в А-сайте связана с
пептидом
Слайд 15
Элонгация трансляции. Шаг IV.
Транслокация.
Рибосома перемещается по мРНК
В Е-сайте
- деацилированная тРНК
В Р-сайте - пептидил-тРНК
А-сайт пустой
Слайд 16
GTPase/GAP/GEF
GTPase - белок, гидролизующий GTP, активность которого надо
регулировать
GAP - GTPase Activating Protein - белок, активирующий ГТФазную
активность
GEF - GTP Exchange Factor - белок, обменивающий GDP на GTP
Слайд 18
EF-Tu, EF-Ts
EF-Tu в комплексе с GTP связывает tRNA
После
доставки tRNA в А-сайт рибосомы GTP гидролизуется и EF-Tu
уходит с рибосомы
Чтобы обменять GDP на GTP нужен GEF, EF-Ts
Слайд 19
ET-Tu и гидролиз GTP
Только в том случае, когда
образуется правильное кодон-антикодоновое взаимодействие, EF-Tu меняет свою конформацию и
приобретает свойство гидролизовать GTP
Слайд 21
EF-G
После образования пептидной связи необходимо «сдвинуть» рибосому на
следующий триплет
Для этого необходим еще один белок, EF-G, тоже
ГТФаза
Слайд 22
Элонгация трансляции у эукариот
eEF-1A - сажает тРНК в
А-сайт (EF-Tu)
eEF-1B - обменивает GDP на GTP (EF-Ts)
eEF2 -
транслоцирует рибосому (EF-G)
Слайд 23
Терминация трансляции
У бактерий 3 фактора терминации
RF1 - узнает
UAA и UAG
RF2 - узнает UAA и UGA
RF3 -
помогает работать RF1/2, GTPase
RRF - разрушает пост-терминационную рибосому
У эукариот eRF1 узнает все три кодона
eRF3 - аналог RF3, встречается только у грибов
Слайд 25
Рибосома и антибиотики
Тетрациклин - мешает посадки тРНК в
А-сайт
Хлорамфеникол - ингибирует пептидил-трансферазную активность рибосомы
Эритромицин - «забивает» рибосомный
туннель
Тобрамицин - связывается с А-сайтом, но что делает конкретно не до конца ясно
Слайд 26
Сплайсинг
Процесс «вырезания» из пре-мРНК некодирующих частей, интронов
Слайд 27
Интроны
Интроны всегда занимают бóльшую часть гена, иногда почти
весь ген
Редкие мРНК не имеют интронов, например, мРНК белков
теплового шока
Слайд 28
Самосплайсирующиеся интроны I и II группы
Слайд 30
Сплайсосома
Огромный комплекс, состоящий из ~150 белков и 5
РНК
Эти РНК имеют название snRNA U1, U2, U4, U5
и U6 (потому что в них много остатков U)
Существует также минорная сплайсосома в состав которой входят также U11, U12 и несколько других...
Слайд 31
snRNA «метят» концы интрона для его вырезания
Слайд 32
Процессинг 5’-конца мРНК
Абсолютно все цитоплазматические мРНК эукариот имеют
на 5’-конце так называемый «кэп» (от англ. cap)
Метилированный по
7-му положению гуанозин присоединен к мРНК через необычную 5’-5’ связь
Слайд 33
Альтернативный сплайсинг
По различным оценкам, от 40% до 75%
генов человека могут иметь альтернативно сплайсированные транскрипты
Также известны случаи
альтернативного полиаденилирования
Слайд 34
мРНК эукариот «зациклены»
Wells SE et al
Circularization of mRNA
by eukaryotic translation initiation factors.
Mol Cell. 1998 2:135-40.
eIF4F связывается
на 5’-конце мРНК
PABP связывается на 3’-конце мРНК
eIF4F связывается с PABP
Слайд 35
Сканирование
Рибосома садится на 5’-конец мРНК и ползет в
3’-сторону («сканирует» мРНК) до тех пор, пока не найдет
AUG-кодон
Слайд 36
Kozak context/Kozak sequence
Не каждый первый AUG-кодон узнается рибосомой
Самый
хороший AUG-кодон окружен хорошим контекстом: A/GCC AUG A/G
Еще лучше,
если в 10-15 нуклеотидах после AUG есть шпилька
Слайд 37
IRES HCV
Siridechadilok B. et al
Structural Roles for Human
Translation Factor eIF3 in
Initiation of Protein Synthesis
Science. 2005 310:
1513-1515
Christian M. T. Spahn et al
Hepatitis C Virus IRES RNA-Induced Changes in the
Conformation of the 40S Ribosomal Subunit
Science. 2003 291 1959-1962
Слайд 38
Frameshift - сдвиг рамки считывания
На повторяющихся последовательностях типа
AAAAAAAAAAA
Структуры в мРНК могут регулировать сдвиг
Слайд 39
Как трансляция может регулировать другие процессы в клетке
Слайд 40
Iron Responsive Element (IRE)
Ферритин - белок, «хранящий» железо
в клетке
Трансферрин - рецептор, «закачивающий» железо в клетку
Слайд 41
Регуляция транскрипции при помощи трансляции
Триптофановый оперон
Скорость перемещения рибосомы
регулирует образование терминаторной структуры