Translation. Auflesung- Proteinsynthese

Transkript

1 Translation Auflesung- Proteinsynthese

2 Proteinsynthese DNA mrna Transkription elágazási hely Translation Polypeptid

3 Vor dem Anfang Beladen der trnas spezifische Aminosäure + spezifische trna + ATP Aminoacyl-tRNA + AMP + PP i Enzym: Aminoacyl-tRNA- Synthetase

4 Initiation Anfang Initiationskomplex: - mrna - kleine Ribosomuntereinheit - fmet-trna f Met (Initiator trna bei Prokaryoten), Met-tRNA Met bei Eukaryoten Prokaryoten: Die Erkennung und Bindung der mrna auf die kleine Ribosomenuntereinheit erfolgt an einer charakteristischen Consensus- Sequenz (Shine-Dalgarno-Sequenz) Eukaryoten: 5 -Cap ist wichtig für die Bindung

5 Anfang Prokaryoten - Initiation 2 30S Untereinheit Initiator Faktoren 16S komplementär Region John Shine Lynn Dalgarno Initiator trna I. IF1 und IF3 bindet zum 30S Ribosom so verhindert 50S ohne mrna an die 30S-Untereinheit zu verbinden. 30S initiation Komplex II. IF2-GTP bindet an die 30S-Untereinheit fördert die Bindung von Initiator-tRNA - Formyl-Methionin III. Die 30S-Untereinheit verbindet an mrna durch die Erkennung der Shine-Dalgarno- Sequenz 50S Untereinheit IV. Die Initiator-tRNA bindet an diesen Komplex, zu AUG mit CAU Antikodon dann löst IF3: 30S Initiationskomplex V. Die 50S Untereinheit verbindet, IF1 und IF2 wird getrennt, GTP verdaut - Energie-intensiver Prozess: 70S Initiationskomplex 70S initiation Komplex

6 2. Initiation 30S Untereinheit IF-1 verhindert die vorzeitige Anlagerung der groβen Untereinheit. IF-3 verdrängt nicht-initiator trnas vom Ribosom Anfang 70S Initiationskomplex Die 50S Untereinheit heftet am 30S Initiationskomplex an. IF-1 und IF-3 verlassen den Komplex. Das zu IF-2 gebundene GTP wird zu GDP und P i hydrolisiert. (IF2: G- protein) IF-2 GDP verläβt den 70S Initiationskomplex. fmet-trna f Met ist in die P-Stelle positioniert. 50S Untereinheit 30S Initiationskomplex Der IF-2 - GTP Komplex bindet die 30S Untereinheit und hilft die Bindung der Initiator fmettrna f Met. Der 30S Initiationskomplex bindet die mrna nach der Erkennung der Shine- Dalgarno Sequenz

7 Fortsetzung Prokaryoten - Elongation Peptidyltransferase: 23S rrna (Ribozym, RNA mit katalytischer Aktivität) Translokation

8 Hilfefaktoren: Elongationsfaktoren (EFs) EF-Tu GTP Komplex Der EF-Tu - EF-Ts Komplex bindet GTP, EF-Ts dissoziiert EXTRA EF-Tu (G-Protein) gekoppelt mit GTP sichert die Auswahl der trna mit der entsprechenden Aminosäure und liefert sie zur A- Stelle des Ribosoms Mit GTP gekoppelt, EF-Tu kann die Aminoacyl-tRNA erkennen Der regenerierte EF-Tu GTP Komplex bindet ein weiteres Aminoacyl-tRNA Molekül EF-Tu - EF-Ts Komplex Der Komplex liefert die Aminoacyl-tRNA zum Ribosom. GTP wird hydrolisiert und der EF-Tu- GDP Komplex dissoziiert von dem Ribosom EF-Tu-GDP Komplex Elongationsfaktor EF- Ts erkennt und bindet den inaktiven EF-Tu- GDP Komplex, GDP dissoziiert

9 Hilfefaktoren: Elongationsfaktoren (EFs) EXTRA trnas mit inkorrekter Basenpaarung dissoziiren Verzögerung, die Genauigkeit der Translation erhöht trnas mit inkorrekter Basenpaarung dissoziiren

10 Prokaryoten - Termination Stopcodon an der A-Stelle Freisetzungsfaktor RF1 oder RF2 bindet an die A-Stelle RF1 erkennt UAG und UAA RF2 erkennt UGA und UAA Esterbindung zwischen Polypeptid und trna an P-Stelle wird hydrolysiert (RF3- GTP RF3-GDP + Pi) Die Polypeptidkette wird nicht auf eine neue Aminosäure übertragen, sondern auf Wasser Die Polypeptidkette löst sich Dissoziation der Bestandteile Am Ende

11 Polyribosomen (Polysomen) Bald nachdem ein Ribosom die Proteinsynthese begonnen und den Startplatz verlassen hat, können neue Ribosomen auf die mrna aufspringen und eigene Synthesezyklen beginnen Man spricht von Polysomen, wenn eine mrna mehrere Ribosomen trägt Prokaryoten

12 Eukaryonten - Uterschiede 6 40S Untereinheit Multifaktorischer- Komplex (MFC) Marilyn Kozak 43S pre-initiierungskomplex Multifaktorkomplex 40S Unterienheit Scanning elf2b Zyklus 43S pre-initiierungskomplex-bildung mithilfe MFC (multifaktorischer Komplex) Rekrutierung von 43S pre-initiierungskomplexa durch mrna am 5 -Ende Scanning für Initiierungscodon: Kozak-Hypothese Rekrutierung 60S Untereinheit, 80S pre- Initiierungskomplex-Bildung Inaktives Monosom 60S Untereinheit 46S Untereinheit P- Stelle A-Stelley 48S pre-initiierungskomplex Wichtige Unterschiede zwischen Pro- und Eukaryonten : 1. Mehr IF-Faktor 2. Die kleine ribosomale Untereinheit bindet erst an initiierung-trna an, dann an mrna 3. Scanning 4. Kein Formyl-Methionin, sondern Methionin am N-Terminus 80S Initiierungskomplex

13 Regulierung des Eisen- 7 Niveau in der Zelle Transferrin-Fe 1 Internalisierung Transferrin 2 4b Mitochondrium 3 4a 4c Lysosom 1. Transferrin Transportprotein liefert EIsen an zelloberflächlichen Rezeptor 2. Internalisierung 3. Trennen sich die Komponente 4a. Transferrin und sein Rezeptor treten aus der Zelle aus 4b. Fe-Transport-Protein liefert Eisen in die Mitochondrien 4c. Ferritin-Protein lagert, wovon kann ins Lysosom gelungen